事實上,火箭工作的基本原理就是牛頓的第三運動定律。這就是:對於每一個作用力,都有一個大小相等、方向相反的反作用力。 牛頓第三定律解釋了為什麼步槍在射擊的時候會有後坐力。你可以親自動手,試驗這條定律。 請你拿一個氣球,把它吹起來。你一放手,氣球就會飛跑。氣球裡面的空氣透過小口向後衝,空氣的這種作用力產生了大小相等、方向相反的反作用力,使氣球向前飛。 而火箭會飛,也是因為相同的原理。燃料燃燒時所生成的熾熱氣體,透過火箭尾部的尾噴口向後噴。這時,向後噴的燃氣產生了一個大小相等、方向相反的反作用力,它推動著火箭向前飛。 我們大家都看到過飛機在空中飛翔。飛機的飛行需要空氣,而對流層和同溫層裡都有空氣。螺旋槳或噴氣發動機把空氣向後推,產生反作用力推動飛機向前運動。與此同時,當空氣流過機翼的時候,機翼下部的壓力比上部大,這樣就給了飛機一個向上的升力。所以,沒有空氣,飛機就不能飛。 然而,火箭卻不同,因為它在大氣層外比在大氣層裡飛得更好。這是由於大氣層裡有空氣,它對向前運動的火箭產生阻力。你可以試驗一下空氣的阻力。 在一個颳風天,找一張一米見方的硬紙板,假如你把這張硬紙板直立著舉在頭頂上,頂著風跑,你就會感覺到,硬紙板上受到壓力,把你的手臂向後拽。可是如果你把硬紙板放平,使它只有一個很薄的邊緣頂著風,那你就會發現,空氣的阻力就小多了。 而火箭在外層空間遇到的是另一個問題。火箭依靠尾噴管向後噴出的氣體作為動力,但這種熾熱氣體只有在燃燒時才能產生。為了使火箭發動機中的燃料燃燒,必須有氧氣供應。可是在外層空間中,卻沒有足夠的氧氣,所以,火箭必須自己攜帶供燃燒用的氧氣。 知識點 火藥的發明 火藥是中國古代的四大發明之一,是古人在煉丹過程中偶然發明的。火藥的產生,毫不誇張地說改變了中國和世界的歷史,現代航空界的各種成就都可以追溯到火藥的產生。我們的祖先利用火藥製造了許多火器。開始是作為娛樂慶典工具的煙花炮仗,如大家在過年時都玩過“二踢腳”、“鑽天猴”等煙花炮仗,把“二踢腳”點著時,它立刻飛向天空中。這就是火藥的巧妙運用,這說明我們的祖先已經懂得了反作用原理:當火藥點著後,從尾部噴射的火焰能產生一個向相反方向的作用力,使炮仗反方向飛行,當然如果炮仗躺放在地上的話,就會向前方飛行,即火藥產生的作用力的方向與火藥的噴射方向相反。這與現代火箭飛行的原理相同。
事實上,火箭工作的基本原理就是牛頓的第三運動定律。這就是:對於每一個作用力,都有一個大小相等、方向相反的反作用力。 牛頓第三定律解釋了為什麼步槍在射擊的時候會有後坐力。你可以親自動手,試驗這條定律。 請你拿一個氣球,把它吹起來。你一放手,氣球就會飛跑。氣球裡面的空氣透過小口向後衝,空氣的這種作用力產生了大小相等、方向相反的反作用力,使氣球向前飛。 而火箭會飛,也是因為相同的原理。燃料燃燒時所生成的熾熱氣體,透過火箭尾部的尾噴口向後噴。這時,向後噴的燃氣產生了一個大小相等、方向相反的反作用力,它推動著火箭向前飛。 我們大家都看到過飛機在空中飛翔。飛機的飛行需要空氣,而對流層和同溫層裡都有空氣。螺旋槳或噴氣發動機把空氣向後推,產生反作用力推動飛機向前運動。與此同時,當空氣流過機翼的時候,機翼下部的壓力比上部大,這樣就給了飛機一個向上的升力。所以,沒有空氣,飛機就不能飛。 然而,火箭卻不同,因為它在大氣層外比在大氣層裡飛得更好。這是由於大氣層裡有空氣,它對向前運動的火箭產生阻力。你可以試驗一下空氣的阻力。 在一個颳風天,找一張一米見方的硬紙板,假如你把這張硬紙板直立著舉在頭頂上,頂著風跑,你就會感覺到,硬紙板上受到壓力,把你的手臂向後拽。可是如果你把硬紙板放平,使它只有一個很薄的邊緣頂著風,那你就會發現,空氣的阻力就小多了。 而火箭在外層空間遇到的是另一個問題。火箭依靠尾噴管向後噴出的氣體作為動力,但這種熾熱氣體只有在燃燒時才能產生。為了使火箭發動機中的燃料燃燒,必須有氧氣供應。可是在外層空間中,卻沒有足夠的氧氣,所以,火箭必須自己攜帶供燃燒用的氧氣。 知識點 火藥的發明 火藥是中國古代的四大發明之一,是古人在煉丹過程中偶然發明的。火藥的產生,毫不誇張地說改變了中國和世界的歷史,現代航空界的各種成就都可以追溯到火藥的產生。我們的祖先利用火藥製造了許多火器。開始是作為娛樂慶典工具的煙花炮仗,如大家在過年時都玩過“二踢腳”、“鑽天猴”等煙花炮仗,把“二踢腳”點著時,它立刻飛向天空中。這就是火藥的巧妙運用,這說明我們的祖先已經懂得了反作用原理:當火藥點著後,從尾部噴射的火焰能產生一個向相反方向的作用力,使炮仗反方向飛行,當然如果炮仗躺放在地上的話,就會向前方飛行,即火藥產生的作用力的方向與火藥的噴射方向相反。這與現代火箭飛行的原理相同。