航天器噴射產生推力是不是代表真空不空?

炫燁雙耀


恰恰相反。正因為是真空所以要噴射工質獲得反作用力。如果有空氣風葉轉動排出空氣就能推動了。


光明右使8787


航天器噴射物質產生推力是一種反衝現象,在太空環境中,航天器產生推力並不是因為噴出的氣流和什麼物質產生作用,而是航天器本身和其噴出的氣流產生了力的影響,因此問題本身並不能說明真空不空。

用牛頓三定律分析

如果比較熟悉牛頓三大定律,就比較好理解問題了。首先需要糾正題主一個觀點,即使在太空之中,癟氣的氣球依然會被“推著走”。

牛頓第一定律告訴我們,力是改變物體運動狀態的原因。假設有一個飄蕩在太空中的氣球,我們認為它處於靜止狀態,或者勻速直線運動狀態,如果氣球一旦四處亂飛,說明其必然受到了力的影響,這個力來自哪?

牛頓第二定律告訴我們力是產生加速度的原因,氣球由靜止到四處亂飛狀態一定經歷了加速過程,要理解產生加速度的力的原因,我們需要把氣球和氣球中的氣體分開處理。當氣球打開尾部時,處於壓縮狀態的氣體會迅速從氣球尾部衝出,這部分氣體從相對於氣球靜止狀態轉變為運動狀態,必然也經歷了加速過程,是誰推動氣體加速移動?

牛頓第三定律告訴我們,力是相互的,且作用力與反作用力大小相等方向相反,在同一條直線上。由於氣球中的氣體加速向後方移動,必然受到了一個向後的力,同樣這種加速運動的氣體也會施加一個反向等大的力給施力物體,也就是氣球本身,所以氣球會呈現出與氣體相反方向的運動狀態。

航天器推力產生過程

由於有力的存在,所以物體才會改變運動狀態。把氣球替換成題目中的航天器,當航天器點燃燃料時,燃料體積膨脹,變為高溫高壓的氣體,從航天器噴口高速噴出,這個過程中,高壓氣體的壓力轉變為氣體加速運動的動力,同樣,這種加速運動也會施加反作用力給高壓氣體本身,並由高壓氣體傳遞給航天器,整體表現就是航天器向後方噴射氣體,同時航天器加速向前移動,這個過程滿足動量守恆定律。

真空不空

隨著物理學的發展,真空不空這種概念逐漸深入人心,真空不空可以從以下幾點證明:

a、海森堡不確定性原理

量子理論中海森堡不確定性原理表明,真空中總是有成對的虛粒子與虛反粒子產生和湮滅,在這個過程中,總能量保持不變。

b、卡西米爾效應

在真空中放置兩片平行的平坦金屬板,它們之間會產生吸引壓力,這是由於金屬板內外虛粒子數目差造成的。

c、絕對零度達不到

即使在真空狀態下,依然無法達到絕對零度,因為真空中還有能量存在。

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漫步的小豆子


直接說出答案的話,可能會讓人覺得很繞口:火箭發動機在空氣中在真空中的推動既相同又不同。(笑)一定要往下看,答案就在下一句話↙

火箭發動機在空氣中與在真空中的做功原理一樣,但是施加力(受力)的介質不同。


大家看明白了嗎?什麼,還是不明白?

那我們就具體的說一下,在外太空飛行和在地球大氣層內部飛行有什麼不同? 首先要明白空氣和真空的概念以及他們有什麼不同。

普通的空氣成分按體積來是:氮(N2)約佔78%,氧(O2)約佔21%,稀有氣體約佔0.939%(氦He、氖Ne、氬Ar、氪Kr、氙Xe、氡Rn),二氧化碳(CO2)約佔0.031%,還有其他氣體和雜質約佔0.03%,如臭氧(O3)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、水蒸氣(H2O)等。

真空主要指的是氣壓比一標準大氣壓小的氣體空間,是指稀薄的氣體狀態。又可分為高真空、中真空和低真空。地球大氣層以外的星球之間的空間基本上是真空。

我們可以從實際的例子可以瞭解,在大氣層內很多螺旋槳固定翼飛機,直升飛機都可以自由飛翔,但在太空卻看不到螺旋槳的身影?太空更多的是火箭發動機!


這是因為螺旋槳可以通過攪動空氣來抬升飛行器(要有空氣,也就是要在大氣層內運行)。

而螺旋槳飛機到了太空,沒有了空氣的扶持,就只剩下團團亂轉。

而火箭發動機不一樣,它是既能在大氣層內部,又能在太空穿梭。火箭發動機有個獨門絕活就是它自帶燃料和足夠的氧氣,這不但可以保證它在太空有源源不斷的氧氣可用,又能夠倍增燃料的燃燒效率!所以憑藉這個絕活,火箭發動機成了太空探索的寵兒。


所以採用火箭發動機的航天器,能夠產生推力和真空沒有關係,也不可能因此證明真空不空。


星光之霖


題主的描述不準確,應是氣球將其中氣體向後推出,即對氣體有向後的推力,同時,氣體對氣球產生向前的推力,使氣球運動。也就是說,氣球運動與噴出的氣體與外界氣體的碰撞無關。

太空是真空環境,不應懷疑。當然,航天器飛行也無需外界的什麼對其施加力的作用。真正使航天器飛行的是其中的燃氣,航天器攜帶的燃料和氧化劑燃燒,生成高溫高壓的燃氣,燃氣會向各個方向膨脹。而航天器除後部的噴口外是全封閉的,因此,在飛行的垂直方向,燃氣要對殼體施加壓力,並且施加的力是平衡的,不改變航天器的運動狀態。但在航天器飛行方向上,由於後部有噴口,燃氣可以噴出,所以只有前部受到燃氣的壓力,正是這個壓力推動著航天器向前飛行。與外部有沒有什麼沒有關係,並且,外部如有什麼, 比如在大氣層中有空氣,物體在大氣層中飛行時反而要受到空氣阻力,會阻礙物體飛行。
另外,在宇航員進行太空行走時,利用壓縮空氣驅動,與吹足氣的氣球放手後


,向前飛行道理是完全一致的。


甜甜向上314159


俯仰君陪你解答科學問題

這個其實很好理解

首先,氣球噴氣前進並不是因為噴出的氣體與球外氣體碰撞被推著走的,而是氣球被噴出的的氣體推著走。

其實可以從兩個方向來解釋火箭的工作原理。

咱們聊聊太空中的火箭。

太空中火箭的噴射氣體產生推力其實與是不是真空完全沒有關係,這裡涉及到大學物理中的一個物理量——動量。

動量是指一個物體保持原來運動狀態的趨勢。

動量 = 速度 X 質量。

動量是一個守恆量,火箭的推進原理就是動量守恆原理。

現在我們來研究一下火箭在工作過程中是如何利用動量守恆原理的。

火箭在太空中沒有工作的時候,保持一個平衡狀態。當火箭點火開始工作,火箭自身攜帶的燃料燃燒成為氣體高速向後噴射。

根據動量守恆原理:火箭加燃料整個系統的動量應該是守恆的。現在有一部分質量的氣體有了一個向後的速度。為了保持整個火箭系統的動量守恆,火箭本體就會有一個向前的速度來平衡掉向後高速噴射的氣體。

火箭因此就會向前飛。

從另一個角度來解釋,那就是力的作用是相互的。

燃燒產生的氣體受力從火箭尾部噴出,火箭也會受到這些噴射氣體的反作用力,就是這個反作用力推著火箭向前飛。

所以,火箭的飛行動力與是不是真空沒有關係。真空反而能減小火箭飛行的空氣阻力,節省燃料。


仰望星空俯瞰世界


噴氣發動機推動飛機或火箭前行是因為動量守恆的緣故吧?飛機往後噴射高動能氣體,它自己就得往前跑,本質上就是作用力與反作用力,你站在飛機上使勁把物質往後甩,你就是給這些物質施加的作用力,這些物質當然要對扔物質的人同樣的反向力啦,從數量上講,就遵守動量守恆了。

*

只不過,在大氣層內,飛機的發動機可以用吸入的空氣來加熱,產生巨大噴射動量;而在外太空,火箭發動機沒有周邊的空氣分子可吸入,噴出去的是自帶的燃料物質。飛機的燃料只需要用來加熱氣體,增加氣體動量,噴的是吸入的空氣,火箭的燃料必須把噴出去的物質也帶上。

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所以,火箭靠噴射燃料物質產生推力恰恰是因為太空是真空的(沒氣),而不是證明太空不是真空的。

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嚴格地說,太空不空啦,很多星際物質的,但確實沒有那麼多的可供飛機噴氣發動機用的氣體分子,從這個角度說,真是蠻空的。


4壹行動院


我們先別說太空中火箭推動衛星運動!

衛星往外扔塊東西,是不是有反作用力?推動衛星反方向運動?!反作用力是不是扔出去的東西質量越重、速度越快越大?牛頓定律就是說明這個原理的吧!

在太空中,衛星相當於各種力量作用下平衡懸浮,近距離移動相當於沒有阻力……火箭推動衛星相當於噴出的燃料質量(相當於一小塊快速噴出的燃料)形成的反作用力!


新晴辛靜


這個問題跟之前回答過的類似,所以簡單回答一下。


噴氣式發動機能產生推力,是因為噴出物體的反作用力。你可以在腦海中想像一下,在發動機內的氣體,分為兩部分。在向後運動的過程中,外側的一部分到了發動機的外面,另一部分則還停留在發動機內部,這兩層氣體之間存在著相互作用力。


對於前面的氣體來講,外側的氣體推動著它往前走。對於外側的氣體來講,內部的氣體在排擠著它後退。兩層氣體之間的力就是作用力和反作用力。其基本原理就是動量守恆。


詳細的可參考,之前的回答,(https://www.wukong.com/question/6741382368315048200/)。


力學Nerd王小胖


航天器,目前用的都是有工質推進。也就是花樣往外丟航天器自帶的物質。這裡的推力,全部是往外丟東西的反作用力。和真空沒任何關係。


賞金70573160


我們知道,飛機之所以能在空中飛行,靠的是發動機提供的動力,原理其實很簡單,就是作用力與反作用力,即發動機壓縮空氣,通過燃燒室後變為高溫高壓的空氣,朝後噴出,獲得前進的動力。

太空裡沒有空氣,各種飛行器是怎樣被推進飛行的?這裡告訴你答案

在太空中沒有空氣(空氣含量低到可以忽略不計),是真空環境,也就沒有氧氣,這時的飛行器發動機原理和飛機發動機就不一樣,所以火箭發動機等太空飛行器不但需要攜帶燃料,還需要隨身攜帶氧化劑。

包括火箭在內的航天器,在太空中飛行時的動力靠發動機推進的,推進的原理就是動量守恆,比如火箭發動機,自帶的氧氣與燃料燃燒後產生的高溫氣流從後尾噴管噴射出去,由此獲得巨大推力,推動火箭向前運行,如果噴氣的速度越快,那麼火箭獲得的速度也就越大。(資料來源於網絡,版權屬於原作者所有)



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