火箭爲什麼會飛上天

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火箭爲什麼會飛上天的答案是:​由發動機的噴氣獲得反作用力。

火箭爲什麼會飛上天

火箭和飛機都能夠飛上天,但其獲得升力的原理卻完全不一樣。飛機能飛上天,主要歸功於其特殊的翼型設計,當飛機具有一定速度和迎角時,便可以獲得 “浮起來”的升力,也就是說,飛機能飛起來靠的是空氣動力。而火箭則是由發動機的噴氣獲得反作用力,其工作的基本原理是牛頓的第三運動定律:相互作用的兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上。理解這個定律並不難,射擊時會有後坐力,這正是子彈給槍的反作用力;滑冰場上你推自己的同伴,發現自己也會往後退,這是同伴給自己的反作用力。而火箭之所以能飛,是因爲火箭燃料燃燒所生成的熾熱氣體,通過火箭尾部的尾噴管向後快速噴出,這樣向後噴的燃氣就會對火箭產生反作用力,它推動着火箭向前飛,這就是火箭推力的來源。當這個推力大於火箭自身重力時,火箭就起飛了。

作用力與反作用力的定律是牛頓提出來的,率先將這個原理應用於火箭上的是被譽爲“航天之父”的齊奧爾科夫斯基。1882年,齊奧爾科夫斯基自學了牛頓第三定律,這個看似簡單的作用力與反作用力原理使他豁然開朗。他在日記中寫道:"如果在一隻充滿高壓氣體的桶的一端開一個口,氣體就會通過這個小口噴射出來,並給桶產生反作用力,使桶沿相反的方向運動。"這是對火箭飛行原理的形象描述。

由於火箭本身的重量就是及其龐大的,要讓這麼重的一個“鐵塊”飛上太空還是有一些難度的,所以科學家們就想到了一個很巧妙的辦法,就是讓火箭“分層”,火箭被分成一節一節的,每一節都帶有足夠的燃料以及氧化劑,在升空的過程中,如果一節火箭的燃料用盡了,就會在天空中自然脫落,下一節燃料用盡再次脫落,就在這種脫落的過程中,火箭的重量跟體積都變得越來越小,在燃料動力的衝擊下速度越來越快,直至衝破大氣來到宇宙。總的來說火箭的上升原理就是依靠推進劑,也就是燃料跟助燃的氧化劑燃燒時產生的巨大氣體與火箭形成了一股反作用力從而推動火箭上升的。相信在不久的將來,科學家們還會發明出比火箭更高級的飛行器,讓人們在外太空的探索更加明朗、深刻。

如果讓衛星飛向太空,要滿足兩個條件

一是速度。牛頓已經算出衛星的速度要大於第一宇宙速度7.9千米/秒;

二是高度。爲了避免大氣的阻力,衛星要在外太空飛行,而外太空與大氣層的分界線是海拔100千米的高度,這條線也被稱爲卡門線。

在牛頓時代,無論是達到這樣的速度還是高度只能說癡心妄想,而在20世紀初也絕非易事。在奠基航天理論的論文發表的1903年,本茨發明第一輛汽車不過十幾年時間,萊特兄弟也剛剛在同年成功試飛了世界上第一架飛機。

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