太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?和妹紙去旅行2018-12-06 21:40:30

所以我一直說,太空中核動力沒啥優勢。造幾塊核電池,給手電筒供電靠光的反作用力。。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?瘋狗的輕武2018-11-02 23:15:02

太空推進器都是噴射物質推進,而這個物質大多就是燃料+氧化劑產生的大量膨脹氣體,然後從尾部噴射口噴出,形成反向作用力。這原理很好懂吧,就想一個氣球一樣,你把氣球嘴開啟,氣球內部的高壓向外部的低壓洩壓,等同於太空梭噴射物質,從而獲得反作用力。

這個和地球上不大一樣,比如螺旋槳是根據伯努利定律,將槳葉前後的空氣產生壓力差,產生動力(同時也用上了牛頓第三定律),噴氣機雖然看著和太空梭類似,但實際上他向後噴射的氣體是和空氣相互作用形成反向作用力。

太空梭的動力更像是內部向外洩壓形成反推力,比如你在太空裡放個P。。。然後你就能飛老遠。。。如果你不反向再精準放一個減速P,那你就慢慢飄蕩到被某個附近天體捕獲為止。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?戰武奇兵2019-02-26 10:14:47

這個問題確實存在錯誤,飛行器在太空又不需要反作用力,它已經徹底失去了地心引力,到了大氣層之外各種飛行器都會出現自主“漂浮”狀態,它需要只是變軌技術而已。至於太空外飛行器的動力則是和大氣層內的噴氣式發動機差不多,都是透過燃燒燃料然後形成推力,只不過環境和效果完全不一樣。

衛星就是用可以全方位旋轉的噴量口進行変軌

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

在大氣層內一架戰鬥機從起飛到最大巡航速度,然後發動機關掉就會降速或摔下來,而太空中則需要對衛星等飛行器進行一個時間短暫的推力就可以讓它不停的保持高速前行,根據噴量的大小和時間長短來進行速度確定,而不需要持續產生推力。

另一方面來說如果想讓飛行器停下來必須要從相反的方向產生推力,否則這架飛行器就會不停的向前飛,在沒有撞到其他小行星或物體之前不會停下。這有點類似於宇航員們在太空艙裡訓練,扔一個東西它會一直沿著扔出去的軌跡漂浮飛行,直到有人接住它或撞到牆壁才會停下。

衛星被髮射至太空後,剩下的進入軌道和修正軌道都靠衛星本身。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

其實很多人不明白為什麼太空中的衛星在“真空環境”下繞著地球飛行還需要定期軌道修正,而自然存在較大的行星則不需要。實際上太空並不是完全真空狀態,只是接近真空,太空中有一定的氣體分子和原子存在,只不過微乎其微,但這也要比地球人造的“真空環境”強上N倍,所以這樣也會給衛星帶來阻力。這就好比我們手疊了一架紙飛機,扔出去的時候空氣中漂浮的塵埃對其產生的影響。

衛星進行變軌的示意圖

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

另外一個原因實際上衛星或者小行星都會出現“軌道偏離”的情況,只不過它們是不能一起進行“量級”的。太空中的人造衛星雖然個頭較小,但是時間久了就需要發動機工作一下,差不多5年時間就要進行一次軌道修正。而我們地球的“衛星”月球則可能需要幾十億甚至幾百億的時間才會發生一點軌道偏離,我們賴以生存的地球圍繞太陽旋轉則可能需要幾百億幾千億年時間才會出現“偏離軌道”的現象,這根本不是人類科學所能捕捉到的,遠遠超過了我們能夠觀測的地步。

地球每時每刻都在發生改變,只不過我們感覺不到而已。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

目前對於太空方面的探索技術和經驗也就是常五國比較成熟,其中又以美國走的最為深遠。美國在太空方面所以進行的實驗是其他國家無法相比的,空天飛機能輕易自由翱翔於大氣能內外的時間不會太長,被應用於軍事領域的日子就不會太久。但是我相信只要我們不放棄我們的夢想就一定會在未來“太空漫步”的時代佔有一席之地。

美國對於空天飛機的實驗不會輕易放棄

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

我是軍武奇兵,期待與各位喜歡軍事的親們成為朋友,歡迎您的交流與看法,謝謝您的關注與支援!

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?甜甜向上精心創作2018-04-30 20:58:43

能在太空飛行的飛行器,使用的是火箭噴氣發動機,火箭工作時,向後噴出燃氣,因此,其受到的反作用力從哪裡來的,也就一目瞭然。向後噴氣,就要對燃氣施加向後的推力,因為物體間力的作用是相互的,同時,燃氣對火箭施加向前的推力,使火箭前進。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

另外,除火箭噴氣發動機外,還有一種叫空氣噴氣發動機。空氣噴氣發動機工作時,同樣向後噴出燃氣,對燃氣有向後的推力,同時,燃氣對飛行器產生向前的推力,推動飛行器前進。

不同的是,空氣噴氣發動機只能在大氣中飛行,因為它帶的燃料需要氧氣助燃。而火箭噴氣發動機,不僅帶燃料,還自帶氧化劑,無需藉助外界的氧氣就能燃燒。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?誇密2018-05-08 20:10:07

這個問題裡的前半句話和後半句話毫無因果關係。

無論是不是真空環境,太空飛行器的反作用力都來自於其內部的燃料,考燃料燃燒的噴氣動力推進。具體過程為燃料燃燒產生大量氣體,氣體沿著一個方向噴射出去。這時候你就可以採用衝量定理了,設單位時間內噴出的氣體質量為m,速度為v,則Ft=mv,F為力,t為單位時間,這樣就可以求出氣體受到的推力為F=mv/t。然後根據牛頓第三定律,作用力與反作用力大小相等方向相反,得出飛行器受到的推力為-F。飛行器獲得的速度直接用動量守恆定律,MV+mv=0,求出飛行器獲得的速度為V=-mv/M,其中M為飛行器的質量。

至於問題裡為什麼強調真空,我猜提問者把航天飛行器當成航空的飛機了,以為必須靠推動空氣產生的反作用力才能飛行,但那種情況必須有推動空氣的東西,比如鳥的翅膀,飛機的螺旋槳,它們可以不用噴氣動力。反之,航天的火箭,空間站變軌,衛星變軌等等靠的都是燃料燃燒的噴氣動力。二者雖然有區別,但遵循的物理定律都是一樣的牛頓第三定律和動量守恆定律。

關於牛頓第三定律和動量守恆定律誰更基本的問題,中學物理都按照歷史出現順序先講牛頓三定律,再講動量守恆,這會讓你誤解為動量守恆是牛頓第三定律的推論,其實這個觀點是錯的。在物理專業課裡的《經典力學》中(注意不是大學物理的《力學》,比那個要深很多)中,你會學到動量守恆更基本,它來自於作用量原理,即作用量的空間平移不變性導致動量守恆(諾特定理)。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?艾伯史密斯2018-05-01 20:09:26

答:在太空中,一般使用噴氣式發動機,來產生推力!

地球上有空氣,我們可以利用飛機和空氣的反作用力,來產生推力,比如直升機、雙翼飛機,還有各種飛鳥和昆蟲。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

但是利用空氣的反作用力來產生推力,其能力是非常有限的,再高的速度,就得使用噴氣式發動機才能達到,在大氣層內,飛機自帶燃料,助燃物(一般是氧氣)取自空氣。

但是在太空中,沒有空氣,飛行器就必須同時攜帶燃料和助燃物,靠燃燒時產生高速火焰產生反向的推力,基本原理是動量守恆。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

另外,在需要不大的推力時,也可以直接噴出高壓氣體(攜帶的呼吸氣體),就能產生反向推力,比如宇航員在太空行走時,宇航服就攜帶這樣的助推裝置。

從動量守恆的原理來說,飛行器噴出同樣質量的物質,如果相對速度越快,飛行器獲得的推力也就越大,一般的噴氣式發動機,噴出的火焰速度為數千米每秒。

先進的等離子推進器,噴出的等離子體,時速高達20KM/S以上,所以等離子推進器產生的推力更大,但是技術難度也大,目前還在開發研製當中,用於未來的太空探索。

好啦!我的答案就到這裡,喜歡我們答案的讀者朋友,記得點選關注我們——艾伯史密斯!

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?賽先生科普2018-05-01 19:23:40

四個字:動量守恆

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

這個中學物理就學過,簡單來說:假設火箭在太空中勻速V飛行,因為太空沒有阻力,所以發動機可以關著。

如果要加速,那麼必須向後噴射“火焰”,很顯然火箭損失了一部分質量(燃料),並且這部分質量以一定速度向後噴去,由於動量守恆,火箭主體的速度勢必增加,以保動量守恆。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

我估計為什麼題主會提出這種問題,應該是將作用力和反作用力的概念沒有搞清楚。

記得當時在初中的時候

,我也有過類似的想法,後來覺著是當時物理書上舉的例子不太好。

記得例子的大意為:

小明坐在小船上,揮動船槳,漿推水,水反過來又推漿

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

其實這句話沒錯,但是這會讓我們很自然的聯想:火箭上天是因為空氣的反作用力所致

,因此很困惑,為什麼太空沒氣體,火箭還能加速飛行?後來這個困惑,也是問了老師才明白。

期待您的點評和關注哦!

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?時空通訊2019-11-16 21:13:40

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

太空中的反作用力從哪來?當然從作用力來,尤其在接近真空狀態下,很小的反作用力就能得到更大的作用力。

反作用力是與“作用力”相對,大小相等、方向相反的力。其實我們不管是在地球上還是在太空,要移動位置依靠的都是反作用力。

在地球上,有摩擦力和阻力,因此要移動一個物體,就要克服這兩個力,所花費的能量就需要更大。在太空中,沒有空氣阻力和摩擦力,因此只需要花費較小的動力,就能夠獲得更大的推力。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

人或動物走路,是透過腳向後蹬地獲得反作用力,就會往前移動;就是你坐在椅子上,要起身,也是需要一個向下的力才能夠站起來。

汽車透過動力系統,帶動輪胎旋轉與地面的摩擦,往後面推地,使汽車前行。在行進過程中需要克服摩擦力和空氣阻力,因此動力的相當一部分會消耗在這上面。

輪船在水中航行,依靠動力驅動螺旋槳,把水往後面推,輪船就往前走,這也是利用反作用力。但由於輪船是陷在水裡前進,水的阻力很大,航速就很難提升。

飛機在空中,螺旋槳飛機是往後面推空氣,獲得反作用力前行,而噴氣式飛機是靠噴出氣流的反衝作用來獲得反作用力的。由於飛機只要克服空氣的阻力,這比克服地面摩擦力和水的阻力小多了,因此飛機飛得很快。

子彈炮彈導彈高速飛行,也是依靠火藥或者燃料燃燒,高速往後面噴射氣體,獲得反衝力,推動自己前行。

我們可以看出,在地球上所有的運動都是透過反作用力進行的。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

到了太空,沒有空氣了,但透過向後面噴射氣體,使太空飛行器獲得反衝力,這依然是靠反作用力飛行。

到了太空,空氣稀薄,甚至處於相對真空狀態,這時候的空氣動力學就不起作用了,因此螺旋槳類的發動機就不起作用了,因為沒有什麼可攪動的,無法靠推動空氣產生反作用力。

但透過反衝力產生反作用力,這種力並沒有消失,與真空不真空沒啥關係。

而且太空各種阻力都消失了,因此飛行器噴出的氣體所做的功效率就很高,只要很小的力就能夠推動飛行器快速飛行。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

太空飛船絕大多數時間都是依靠慣性飛行,只是在提速和姿態調整時才會啟動發動機,往外噴氣,飛船會隨著噴氣的反方向做出調整。

噴出的氣體往後,飛船就往前加速;往左,飛船就會往右調整。以此類推,這就是反作用力的體現。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

但有一點必須說明,燃燒是需要氧氣的,沒有氧氣,化學燃料是無法燃燒的。

在地球上所有的發動機都可以在空氣中吸取氧氣來助燃,而航天器一旦脫離大氣層,就在相對真空中執行,太空中沒有氧氣,就必須自帶氧來解決。

要帶很多氧氣上天是不現實的,於是人類就發明了氧化劑。火箭發動機是航天專用發動機,是利用衝量原理,自帶推進劑,不依賴外界空氣的噴氣發動機。

這種發動級與飛機發動機的原理是一樣的,主要區別就是一個需要空氣,一個不需要空氣。

火箭發動機是透過泵或者高壓氣體使氧化劑和燃料分別進入燃燒室,兩種推進劑成分在燃燒室混合並燃燒,使之變成高速噴射流產生推力。

推進劑有固體或液體推進劑(由氧化劑和燃料組成)兩種,在燃燒室中高壓(10-200 bar)燃燒產生燃氣。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

在太空航行中,一般用於調姿發動機就叫反作用控制系統,就是用於調整飛行器的方向和姿態。

這種反作用控制系統有冷氣射流姿控發動機和熱燃氣射流姿控發動機兩種。

熱燃氣射流發動機就是上面說的火箭發動機,而冷氣射流姿控發動機使用的是壓縮氣體,不需要燃燒。一般使用氮氣為工質,由充氣開關、高壓氣瓶、點爆閥、減壓器、電磁閥和推力室組成。

我們在觀看影視看到的飛船飛行過程,船體兩側或前後間歇式噴射氣體,就是冷氣射流調姿發動機在工作。

火箭發動機的燃料目前主要還是採用化學染料,隨著科學的進步,以後會有越來越先進的發動機,如等離子發動機、核聚變發動機、光帆等,甚至在未來很可能實現反物質發發動機驅動,這樣航天器就能夠獲得更大更持久的推力,飛向更遙遠的深空。

就是這樣,歡迎討論。

時空通訊專注於老百姓通俗的科學話題,感謝粉絲朋友們一直以來的關注支援與厚愛。

原創版權,未經許可的任何轉載與內容引用均視為侵權抄襲行為,將受到法律責任追究,敬請理解與合作。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?宇宙探索2018-05-02 14:35:14

由於我們生活在有大氣這種介質的環境裡,有些人可能會對作用力與反作用力的概念產生錯覺。事實上作用力與反作用力這對組合與有介質與否沒有任何關係,只要有作用力就會有反作用力。

想想人類發射到太空的各種探測器,基本上都是在“虛空”中飛行,只要有推動力,就能產生前進的作用力,事實上,真空中更適合飛行,因為幾乎不會遭受任何阻力。

很多時候是我們的慣性思維或者傳統思維限制了我們的想象力,完成了我們思維的侷限性,以至於會把簡單的問題複雜化!

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?太空科學站2019-11-18 16:27:26

牛頓除了萬有引力定律外還有“牛頓力學三定律”,物理學中一般把三定律稱為“牛頓三定律”

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

牛一定律表述:物體在沒有外力作用的情況下總會保持靜止或者勻速直線運動。

牛二定律表述:物體加速度的大小和作用力成正比,和質量成反比,和質量的倒數成正比,加速度的方向和運動方向相同。

牛三定律表述:相互作用的兩個物體間的作用力和反作用力大小相等方向相反,作用在同一條直線上。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

以上三條關於物體運動的定律可以用來預測從天體執行到細胞分裂等大部分現象,如今的航空航天領域更是以牛頓三定律為基石,在沒有空氣的太空中飛船或者探測器前進的動力就是牛三定律,確切的說是液態氫和氧混合燃燒產生的高速火焰,

高速運動的火焰給予了飛船同樣大小但方向相反的作用力,從而使得飛船可以在真空中前進。

宇航員們在艙外活動時穿的艙外宇航服本身就有一定機動能力,需要移動的時候只需要噴出一小股高速氣流就行了(因為宇航員質量很小),緊急情況下宇航員甚至能透過割裂宇航服產生的氣體外洩來移動。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

在科幻短片《幫手》中遭遇事故的女宇航員摘下了自己的宇航手套用力擲出,透過手套給予的反作用力回到了飛船內

目前人類飛船和探測器的前進方式和動力其實一點也不難理解,就是透過高速氣體給予的反衝力來前進罷了,

但這種前進方式由於需要攜帶大量用於燃燒的工質

,因此並不是宇宙航行的理想方式。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

真正理想的宇航推進方式是等離子推進或者核聚變推進,有了它們人類文明的宇航速度才不用在光速的千分之一左右徘徊

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?星辰大海路上的種花家2018-11-19 11:51:28

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

在我們日常的理解中,作用與反作用力的成立大都是需要介質來實現的,比如我們推動一個物體,假如物體太重而用力過度的話,肯定我們自己被推離了物體,而汽車的前進也是輪胎摩擦了地面之後給了汽車一個作用力,因為地面也是推不動的!而且火箭起飛似乎也是因為空氣的反作用力。。。。。??

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

但是上述的這幾個中間的作用與反作用力卻是有區別的,特別是在火箭這種在過程拋棄物質的反作用力作用方式!需要媒介來實現作用與反作用力行為的,是屬於不丟棄物質的反作用力行為,在這種情況下,如果不借助一個遠大於運動物體本身的媒介,那麼我們是難以被移動的,比如我們往牆上推一掌,我們自身可能會被推離牆壁,但對這空氣劈出一掌,似乎就沒有任何效果,因為你這一掌帶起的空氣質量太少,速度太慢,因此無法移動你的身體……當然空氣移動了!

但火箭這種朝後高速丟棄大量物質的行為,其媒介就是丟棄的物質本身,其速度可以用比例來計算,假如將1KG的物質向後一1M/S的速度丟棄,那麼同比例可以推動一個1KG物體以1M/S的速度前進!這個速度是朝後丟棄的物質所給予你的,而是否與真空無關,反而會因為真空中沒有阻力而加快這個速度!因為朝後丟棄的物質速度增加了,物體超前的速度也因為沒有阻力增加了!

而事實上我們不會這麼做,否則飛船上的物質幾下就被丟光了,我們能做的是儘量將丟棄的物質的速度增加、質量減小、時間加長,那麼最終我們獲得的速度將會更快,燃料裝載可以到最少,剩下的容積就是有效載荷!但事實上我們的火箭在這方面做的並不好,比如推力大的能飛出大氣層的化學火箭,卻飛不遠,因為其燃料消耗太快!而耐久性特別好,燃料特別耐用,時間可以很久的離子電推卻因為推力太小,無法在大氣層內使用!

但有一個問題需要提醒一下的是,這種丟棄物質產生的作用與反作用力推動的火箭,無論其如何加速、裝載多少燃料,加速多久時間。。。。。理論速度都無法超過光速,而我們的可觀測宇宙達930億光年,即使銀河系直徑也高達20萬光年,我們似乎永遠都到不了銀河的另一端!!可能需要一種全新體制的發動機來替代這種應用數百年前的定律製造的發動機!!

當然在這個飛出太陽系最大速度都沒有超過萬分之一光速的時代來說這個超光速的事情是不是太早了?但事實上也確實,因為到現在為止理論都還沒有出現,有的僅僅是停留在科幻層面的資料,要成為事實,也許還得過上數百年甚至更久,但只要有這一天。。。。我們人類就仍然還存在征服宇宙的希望!!

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?白雲922111612018-05-01 16:59:34

物理學原理有些人理解不是很透徹,所以普通人會產生誤解,以為一定需要空氣或者地面阻擋才能發射火箭飛行,擔心飛行器在太空裡沒有空氣沒有遮擋物體無法飛行。這是天大的誤會啊,上面的滴滴滴大哥已經分析清楚了,物理學裡作用力與反作用力是天生一對的,不需要空氣阻攔一樣產生反作用力,在太空裡沒有空氣一樣產生反作用力,而且在太空中沒有空氣阻力保持固定速度飛行是不需要動力的只是利用慣性高速前進,如果飛船有動力哪裡是加速飛行越來越快。其他好心人回答只是分析的太空裡沒有空氣情況下需要什麼方式什麼燃料才能產生動力讓飛行器飛行問題,與提問核心不符。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?沉思未來2020-11-26 23:21:55

時常看到這個問題出現,現以最常規,最簡單的語言說明一下:

空中飛行器的反作用力來自於空間,是由空間的性質決定的,水中是空間,空氣中是空間,真空中也是空間。

所以,太空接近於真空同樣具有反作用力,反作用力的大小取決於噴射物質流的質量和速度。

只有超出宇宙空間之外,飛行器噴射物質流,才會失去反作用力。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?黎松祥2019-08-13 09:15:37

太空接近真空,飛行器向前飛行的力來自燃料燃燒產生向四面八方的壓力,上下左右互相抵消平衡,飛行器不會向上下左右運動。後面噴射了氣體,向後方向沒有壓力,而前面沒有噴射氣體,受到了氣體向前的壓力,力沒有平衡,太空中的飛行器就向前飛行了。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?科學船塢2018-11-10 11:06:16

反作用力不是從哪裡來的,而是有作用力了就一定會有反作用力,沒有反作用力的作用力是不存在在這個自然界中的,所以,反作用力從作用力這裡來。

平時看到的飛機,那是利用發動機推力與機翼的升力才飛得起來的,飛機的發動機靠的是自行吸氣,而太空中的飛行器、火箭就必須要自帶助燃劑與燃料,這就是工質。火箭的自帶助燃劑一般都是液氧。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

助燃劑與燃料在發動機內部燃燒,然後將工質向後噴出,這樣飛行器自然的就向前運動了,本質上來說就是動量守恆。

站在地上推牆,牆不動你就得向後動,飄在太空中,向前扔塊石頭,你也得向後運動。力是改變物體運動狀態的原因。

從另一個方面來說,有空氣不利於飛行器飛行。你看火箭攜帶的燃料那麼多,很多都用在了克服空氣阻力這一方面了。

本文由一枚遊戲科幻迷原創,歡迎關注哦!帶你一起科幻想象、暢遊宇宙!

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?趣然之家2019-07-15 23:56:51

你可能是問產生推力的原因,而不是問維持運動的原因,實際是這樣:作用力和反作用力必須有物體作為載體,且是兩個物體間的作用,飛行器在真空中如果要產生推力,一般需要燃燒噴射氣體,此時,氣體和飛行器之間就有了作用了和反作用力,你可能是忽視了燃料氣體!

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?漫步科學2019-11-20 23:56:25

“太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?”,太空中的飛行器雖然處於真空狀態,但是依然可以實現加減速與轉向,正是受到了力的影響,因為力是改變物體運動狀態的原因,同樣,力不能離開物體單獨存在,因此我們可以認為飛行器的反作用力來自於飛行器本身。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

太空中飛行器的受力情況

牛頓第一定律告訴我們,力是改變物體運動狀態的原因,太空中的飛行器進行的變軌變速操作都包含運動狀態的改變,因此其必然會受到力的影響。

這個力來自哪裡呢?牛頓第三定律告訴我們,力是相互的,而且作用力與反作用力等大反向,在一條直線上,當飛行器向前加速飛行時,必然受到了向前的推力,那麼給飛行器施加推力的“物體”必然會受到向後的反作用力,那麼在太空中什麼物體向後運動呢?當然是飛行器噴氣發動機產生的高速氣流。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

噴氣發動機如何產生推力

太空飛行器透過噴氣發動機獲取動力,噴氣發動機工作時,燃料透過管路輸送到發動機燃燒室,在燃燒室中燃料與氧化劑混合後猛烈燃燒,燃燒產生的高溫高壓氣體會以極高的速度從發動機尾噴口噴出。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

在噴氣發動機的整個工作過程中,燃料透過燃燒爆炸由靜止狀態轉變為運動狀態,牛頓第二定律告訴我們,這種速度變化必然涉及到力的參與,

這種力本質上源自於燃料的化學能。同樣,我們也可以把飛行器想象為一支步槍,步槍射出的子彈就是飛行器噴射的氣體,當步槍開火時會產生很大的後坐力,一樣的道理,

太空中的飛行器的推力本質上就是一種“後坐力”。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

總結

力是改變物體運動狀態的原因,在太空中,飛行器雖然沒有接觸任何物體,但是依然可以實現運動狀態的改變,因此必然受到了力的影響,當飛行器加速前進時也必然會受到推力的作用,聯絡飛行器的發動機工作原理可知,飛行器的推力源自於燃料加速“後拋”的反作用力,這種力與槍械射擊時所產生的後坐力是類似的。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

感謝瀏覽,漫步的小豆子是我,謝謝。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?做題人2018-04-30 18:09:44

問問題能不能有點常識啊?作用力和反作用力跟真空不真空有什麼關係?

你是想說火箭等飛行器到了真空怎麼向前飛吧?

去讀讀中學物理,動量守恆那一部分就知道了。

m。*v。=m1*v1

向尾部噴出離子m。,速度v。

那麼質量飛行器m1,獲得速度v1,速度方向相反

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?湖13766532018-11-03 13:17:17

牛頓第三定律瞭解一下,跟你真空有啥關係?

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?徐德文科學頻道2018-07-13 17:30:49

航天器推力和有沒有空氣沒關係,只和丟擲物質的質量、速度有關。飛船噴出的氣體越多,速度越快,受到的反作用力就越大,就能飛得越快。

在太空的真空環境裡,由於沒有空氣阻力,只要火箭一直在噴射物質,飛船就會一直加速前進;相反,航天器在空氣裡飛行反而會受到前方空氣的阻力作用,因摩擦而發出大量熱量,即使一直噴射物質,也會因空氣阻力越來越大而難以為繼。

一些人以為噴射的物質必須和空氣作用才會產生推力,航天器在真空裡由於沒有空氣就無法飛行,這不過是一種想當然而已,非常荒謬。噴出的物質在離開飛船的時候具有最大的速度,這一刻它對飛船的反作用力就已經產生了,離開之後它就不會再對飛船產生影響。就像一顆子彈,離開槍口的初始速度就是它的最大速度,這時候會對槍產生一個後座力,讓槍後退;離開之後槍和子彈就沒有關係了,子彈在空氣中受空氣阻力越飛越慢,但不會再對槍產生額外的後座力。我們的宇宙飛船就是這把槍,噴出物就是子彈,仔細思考一下,這個邏輯關係就很清楚了。

:::熱烈關注資深科學自媒體【徐德文】吧,您將獲得最新最前沿最有趣的科學知識:::

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?天之子i952018-05-01 11:58:24

宇宙空間沒有空氣分子,人類飛船隻能依靠宇宙離子推進,因為宇宙空間只有粒子,但我們不知道這些粒子是否有具有極性,是帶電磁場還是帶力場都無從得知,所以要無限發射星艦以瞭解宇宙粒子特性。只要我們造出離子推進引擎,使空間電離,就可以遨遊宇宙,因為飛船可以不必著陸,因為能源生產叢集、一切生產叢集都可以移植到飛船上,所以即使永遠不著陸,也可以在飛船上永久生存。人類目前只要瞭解宇宙粒子就可以了,因為飛船要前進只能依靠宇宙粒子形成反力,所以我們要造離子推進引擎,噴出電磁場還是力場都可以選擇,關鍵是要知道宇宙粒子特性,所以我們要無限發射星艦以瞭解粒子,雖然代價高昂,但意義是永恆的,因為一旦掌握了宇宙粒子特性,就可以造出離子引擎,人類就可以開始巡航宇宙

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?花名未聞2018-05-02 17:06:51

那些扯蛋動量守恆定律的都是初中物理不及格的,百度害人不淺。

火箭推進方式本身是應用了牛頓第三定律,但整個火箭設計是遵循了動量守恆定律,動量守恆定律解決了多重的火箭要裝多少燃料的問題,動量守恆定律是牛頓第三定律的推論。所以說火箭設計本身應用的關鍵是動量守恆定律,但單單拿推進方式來說就應該用牛頓第三定律去解釋。

首先,解析火箭使用燃料加速是因為作用力與反作用力同時產生,大小相等,方向相反。在火箭尾部點燃燃料(小型爆炸)會產生一個全方位的外作用力,而火箭推進器外殼設計成碗型,爆炸的作用力受力點在推進器內壁,同時產生一個方向完全相反的反作用,向量方向參考電筒照明的設計,這個時候就想一個開啟的手電筒,燃料爆炸的對火箭的作用力被採集和修正到光照的反方向,用於推動火箭。

這裡補充一點,火箭設計中應用動量守恆定律,當一個火箭的負載和使用的燃料確定之後,就要使用動量守恆定律去設計它多高,多胖,這才是動量守恆定律應用的地方,動量守恆是普適的,就是任何時候都適用,但牛頓第三定律則不是,例如現在各國大力研發的離子發動機(參考科幻片中那種藍色一圈一圈很安靜的推進器,沒錯就是那玩意),其加速的離子就是用電磁場控制的,這裡牛頓第三定律就不適用了,但離子發動機的火箭設計還是要應用動量守恆定律。

純手打。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?天眼若比鄰2018-12-08 22:59:58

打個很簡單的比方:比如你背了一袋石頭在太空裡,你向後扔石頭,你就會向前移動,這就是反作用力,與有沒有空氣無關,明白了吧?

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?Emile402274942018-12-09 01:26:24

火箭的推力是發動機做功產生,推力大小取決於發動機噴射氣體質量和速度。與是否真空沒有半毛錢關係。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?法度之家2019-04-17 19:37:48

動力產生於平衡力!前方真空無阻力!因此很!少動就可起到推動力!噴射氣團會產生基點作用推動飛行!其實一切內燃機!都存在!氣體團而產生推動力!及加速度!

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?欠揍的湯圓2018-11-11 04:29:59

這個問題問的真沒水平,先別提作用力與反作用力,要從能量守恆去考慮問題,物理上叫做動量守恆定理,我就解釋到這裡

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?中國修行2018-11-30 09:05:32

這個原理很簡單,是噴射器與噴射物彼此作用力。普通兩個人在太空中猛擊一掌,兩個人就會相離而去。與地球人飛機飛行相比,多了空氣的阻力的相互作用力,和鳥兒飛翔相比,則鳥兒只有與空氣的阻力的作用力(除了起飛時腳蹬的作用力!)

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?仔仔1990034272018-11-26 15:30:50

動量守恆定律!自己百度!

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?貴州威寧男兒當自強2018-05-02 07:36:31

這涉及到空間壓縮的問題,哪怕是真空,也不是什麼都沒有的,空間可以扭曲,可以拉昇,和縮小,萬有引力就是空間扭曲所致,當在一個固定的空間瞬間噴出大量能量,會是空間膨脹,當噴出的速度大於空間膨脹的速度,力量就會傳到發動機上,這就是反衝力

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?米糕1594867052018-11-30 14:31:50

在太空中起作用的是 動量守恆原理。當然,作用力與反作用力的原理也同樣適用。舉個例子,如果我和你靜靜地待在太空中,我推了你一下,這時候作用力與反作用力原理就起作用了,我會以一個速度V1後退, 而你會以V2的速度往我相反方向運動,我的體重是M1, 你的體重是M2。

根據動量守恆原理,則 M1*V1=M2*V2,火箭就是靠這個原理加速的=>通俗地說就是,快速往後面扔東西,同樣東西扔得速度越快,火箭得到的速度越多!大家可以腦洞大開,想想如何扔得快一點。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?諸葛村的里正2019-02-27 13:17:41

小村姑灰過來:很簡單,目前太空中的飛行器動力都來源於“扔東西”!

上太空扔東西,費用太高,咱們承受不起,我們自己可以做一個簡單的實驗,到公園裡,找一條小船,裝上10個5公斤的鉛球,然後站在船尾,向湖裡扔鉛球,看看船和我們怎樣運動。如果我們的力氣夠大,鉛球扔得夠遠,初速度很快,那麼船也運動得越快。這就是宇宙飛船行進的原理。類似於槍的後坐力。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

當然,有些愛較真的人會說,這不是真空,我是用降龍十八掌推動空氣產生推力的,那我也無語了。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

實驗條件可以再苛刻一點,自己建造一個巨大的真空罐,將氣體抽出去,接近飛船的真空狀態,我們穿上厚重的宇航服,站在平板車上,向一個方向扔鉛球也可以,前提是咱們得有真麼多錢,力氣足夠大,不被宇航服束縛。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

太空中扔鉛球當然不實際,那是吃飽了撐的,我們只能夠靠燃料在燃燒室猛烈燃燒,噴射出高速灼熱氣體實現推進。在人類沒有發明新的推進方法的時候,就只能靠扔東西前進。

…………

謝謝閱讀!

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?柴門訪客2018-05-01 09:24:17

先看火箭的尾噴口形狀構造,是喇叭形,氣體從噴口的喉部向口部擴散。口部截面積大於喉部。根據物理學定律動量守恆,再根據流體力學,流體的速度與壓強成反比,就是“喉部壓強x喉部流速=口部壓強x口部流速”。顯然口部流速要小於喉部流速,口部壓強必然大於喉部壓強,於是就產生了從口部向喉部的一個推力。這就是火箭飛行的的動力。顯然這些和噴口之外是不是真空沒有關係。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?史海探奇2018-05-02 00:21:36

謝謝邀請。

飛行器發動機噴射出的氣流能給飛行器帶來反作用力。如果飛行器沒有發動機,當然就不會有反作用力了。

不管是在太空還是在地面,只要你伸手去推一樣東西,都會給你帶來反作用力的。這與火箭發動機向後推送出氣流,能給它帶來向前的力量在原理上完全一樣,與是否為真空無關,這個力只是作用在你與被推的物體之間。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

火箭發動機工作時,所攜帶的推進劑完全可以自己形成化學反應,向後持續噴射出高溫高速的氣流,這股氣流流被噴射出去的同時,會給火箭帶來一個反作用力,氣流向後噴,反作用力推著發動機向前走,就是這個道理。這裡就不談熱力學定律了。

噴氣式飛機上的發動機,也是依靠向後噴射氣流,產生反作用力向前飛行的,只是需要空氣中的氧氣參與燃燒,飛機發動機的進氣口,就是要獲得空氣中更多的氧氣,這在太空中當然沒有,所以不能工作。

螺旋槳飛機在螺旋槳旋轉時,把空氣快速向後推去,向後排出空氣的反作用力,給發動機帶來了前進的動力。太空中沒有空氣,當然不能給飛機帶來反作用力,也就不能飛行了。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

雖然火箭發動機原理簡單,但是人類在火箭發動機上,可謂動足了腦筋。在推進劑的研製上,發動機獲取最大動能上,以及相應的冷卻系統等等,都體現出了人類傑出的智慧。

然而,這類發動機畢竟效率太低,進一步發展的難度非常之大。

如今人們在研究用電能加速工質的電火箭,雖然優點很多,但推力太小,只能用於航天器的姿態控制及位置保持等。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

除此以外,人們也在研究效率更高的核火箭發動機。核火箭發動機分為裂變類和聚變類兩種,但是困難非常多。聚變核反應火箭一旦研究成功,實現太陽系內飛行將不再是夢想。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?清風白雲12020-08-03 10:51:10

太空中應該主要是依靠物體自己慣性來運動的

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?來自月亮的他2020-11-10 18:11:56

發現大多數人都沒說清楚,還有一部分人或者一部分內容是答非所問。提問者未必是學物理的,也未必對深奧的物理問題感興趣。

假設現在太空中有一顆很小的行星,小行星旁邊爆炸了一顆原子彈,那麼小行星很可能被炸開或者被推移——原子彈可是不需要空氣什麼的,它的作用力直接就可以發生在行星身上。

飛行器噴出的“火焰”就像連續的微型爆炸,飛行器在爆炸的作用下往前或者某個方向推移,同樣道理。

如果假設有空氣,沒有用。就像牛頓第三定律什麼的,在這提這個東西,也沒啥用。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?點評網2018-05-02 21:42:07

我不精通尖端科技,但我知道一切尖端都來自於泥土。

當你處於非常光滑的水平冰面兒上的時候(假設你與冰面之間的摩擦力為0,意思是說,你根本不可能借助於雙腳向前邁步),如果你想移動怎麼辦?

即使不懂物理學知識的菜鳥也該知道怎麼辦。那就是用力向相反方向扔東西,然後人就自然向前滑行了。

“扔東西”就類似於火箭透過燃燒原料向後噴出的氣火。

剩下的,你懂了吧。

是不是勝過一些專業解讀啊?

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?ooO孫悟空Ooo2019-01-19 09:13:08

在宇宙真空中,飛行器的反作用力來自於燃料燃燒產生的能量,或氣流噴射產生的能量。然後乘以一個轉換比,加上一個方向就是飛行器所受的力了。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

小時候放炮的經歷會告訴我們答案,我們把炮竹點燃後在上面壓一個飲料瓶蓋,然後瓶蓋被炸飛老高老高。道理是一樣的,

燃料在有限的空間裡點燃它就會發生爆炸產生巨大的能量,產生的力是朝向四面八方的,而不是某一個方向

。但是我們要讓飛行器朝著特定的方向飛行,就把飛行器放在想要去的一面,在它的反向留上開口。這樣飛行器就被“炸”去它想去的方向了。然而在一個封閉的球裡放炮的話,球是原地不動的,因為球的各個方向都受力。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

燃料發動機的作用是提供持續動力、提高能量轉換比、控制推力方向

。太空梭、宇航員調整姿態用的壓縮空氣沒有提高能量轉換比的作用。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?蒙山阿飛2020-11-28 13:22:07

不要以為大氣層內的作用力是空氣給的,空氣是在火箭四周上下都施加力,最根本的還是反衝。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?神憐世人2018-07-13 14:54:31

螺旋槳類的推進系統才需要空氣或者其他外部介質,原理是螺旋槳推動空氣沿相反方向運動,其動量會對螺旋槳產生反作用力。航天器的推力不是來自空氣的反作用力,而是靠噴管噴射出來的粒子產生的反作用,外太空雖然沒有大氣,但是推進劑燃燒後噴射出來的粒子是有質量的,這些粒子透過航天器的拉瓦爾尾噴管高速向後噴射就會對航天器產生反作用力,期間不需要藉助任何外界的介質。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

根據能量守恆定律,航天器向後噴射的燃料是自身的質量,物體的動能=物體的質量*物體的運動速度。航天器燃料產生的噴射物極速向後運動產生負動能,那麼主體也就是航天器就要向前運動產生動能,這樣才能能量守恆。就好像一個人站在一個摩擦力為0的理想狀態冰面上,手裡拿著一個很重的東西向前扔出去,那麼你肯定會受到這個東西的反推力向後滑動。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?

所以說,太空推進器不需要空氣,相反沒有空氣會產生更強的推力,推進器噴管噴出的氣體會於外部氣體產生壓強差,外部氣體越稀薄這個壓強差越明顯,從而推進器也會產生更大的推力。

太空接近於真空,飛行器的反作用力從哪裡來?匡夫2018-12-08 14:12:28

我粗淺的理解:

飛行器

是靠

反作用力向前推進的,作用力是飛行器噴出的氣體。飛行器發射時,噴出的氣體作用於

地面,飛行器獲得反作用力衝向天空,進入大氣層;進入大氣層後,一直

噴出氣體

飛行器靠從大氣層中的空氣獲得反作用力衝向太空;但是,當飛行器進入太空時,太空接近真空——已經沒有了空氣,飛行器再也不能像在大氣層中那樣,從大氣層中的空氣獲得反作用力向前推進,那麼,飛行器把氣體噴射在接近真空的太空,還能像在大氣層中那樣獲得反作用力向前推進嗎?

或者,簡化一下問題:在接近真空的

太空,飛行器噴出氣體,是不是也能向前推進飛行器?

或者這樣問:

在接近真空的太空,

飛行器

噴出氣體形成的用力,也能產生反作用力使飛行器向前推進嗎?