太空是真空沒(méi)介質(zhì)!就是沒(méi)有反作用力,航天器靠什么推動(dòng)向前?:在真空中,只要在同一個(gè)物體中噴射出物質(zhì),那么物體與被噴射物質(zhì)之間就會(huì)相互產(chǎn)生大小相等、方向
在真空中,只要在同一個(gè)物體中噴射出物質(zhì),那么物體與被噴射物質(zhì)之間就會(huì)相互產(chǎn)生大小相等、方向相反的反作用力,這個(gè)反作用力叫“慣性力”。
現(xiàn)在在太空中飛行的航天器都是靠這種慣性力推進(jìn)的。
由于太空中是真空,沒(méi)有阻力,所以同樣尺寸大小的航天器在太空中只需要很小的力,就可以讓航天器達(dá)到比在大氣層中還要快的速度。
這種慣性力,無(wú)論是在大氣層中還是在太空中都存在,只是在大氣層中,由尾氣沖擊空氣所獲得的反作用力要比這種慣性力大許多,所以,在一般情況下,像飛機(jī)、火箭、導(dǎo)彈等在大氣層中飛行時(shí),人們都忽略了這種慣性力的的存在。但是到了太空中時(shí),這種慣性力就成為了唯一的動(dòng)力來(lái)源。
在大氣層中,能夠明顯體現(xiàn)這種慣性力的例子也有很多:
例如,我們射擊時(shí),就會(huì)強(qiáng)烈地感受到槍的后坐力,這種后坐力就是槍膛在加速子彈頭時(shí)所產(chǎn)生的慣性力。
再如,各種火炮、坦克炮、艦炮等,在發(fā)射炮彈時(shí),也會(huì)產(chǎn)生更大的后坐力,這也是跑堂在加速炮彈時(shí)所產(chǎn)生的慣性力。
在太空推動(dòng)航天器,需用火箭。
火箭自帶燃料和氧化劑,點(diǎn)火后,燃料在燃燒室燃燒,生成高溫高壓的燃?xì),燃(xì)鈺?huì)急劇膨脹。因?yàn)槿紵抑辉诘撞苛粲袊娍,高溫高壓的燃(xì)庵荒軓膰娍趪姵,前部和周(chē)际敲芊獾,阻礙燃?xì)獾呐蛎,燃(xì)鈺?huì)對(duì)燃燒室的側(cè)壁和前部產(chǎn)生巨大的壓力。其中,對(duì)側(cè)壁的壓力是平衡的,不影響火箭的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),燃?xì)鈱?duì)火箭前部的壓力就是推動(dòng)火箭向前飛行的動(dòng)力。所以,太空中推動(dòng)航天器飛行,不需要反作用力。
事實(shí)上,太空的真空環(huán)境對(duì)航天器沒(méi)有阻力,更利于航天器飛行,反倒是在大氣層中飛行,要受到空氣阻力作用,需要消耗更多的能量。并且,火箭推動(dòng)航天器在大氣層中飛行時(shí),也是利用燃?xì)庀蚯暗膲毫Γ皇强諝獾姆醋饔昧Α?/p>
謝謝邀請(qǐng),我早已說(shuō)過(guò),宇宙中根本就沒(méi)有真空存在,在宇宙中有一種凈氣存在,這個(gè)凈氣不含任何物質(zhì)元素,對(duì)物體沒(méi)有阻力,也沒(méi)有磨擦力。如果宇宙中的空間是真空的話,那么我們的地球也就不存在了,原因是真空的力有多大,地球的引力又是多大,真空的力要大于地球的引力幾萬(wàn)倍不止?上攵绻罩惺钦婵盏模瑫(huì)把地球撕爛成粉沫。
太空中缺乏介質(zhì),可是火箭飛行的過(guò)程中卻在不斷地噴灑著氣體,這不就有了反作用力?航天器靠迅速地燃燒產(chǎn)生急速膨脹的氣體,氣體向后噴航天器就向前飛,沖量守恒。
航天器大約可以分為兩類(lèi),一類(lèi)是裝備推進(jìn)器、靠推進(jìn)器動(dòng)力不斷加速的運(yùn)載工具;另一類(lèi)是由運(yùn)載工具輸送到特定軌道上,正常運(yùn)行時(shí)是無(wú)動(dòng)力的慣性飛行的航天器。運(yùn)載工具通常需要從地球起飛,因?yàn)榈厍蛞嫶螅瑖@地球運(yùn)行的航天器若想維持在較為穩(wěn)定的軌道上就需要在比較高的軌道以脫離地球大氣的干擾,并且至少需要達(dá)到第一宇宙速度,這時(shí)航天器以某一精確角度向地球“墜落”時(shí),才能實(shí)現(xiàn)動(dòng)能和地球重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)換,航天器就一直維持在特定軌道上。
這需要運(yùn)載工具有非常強(qiáng)的動(dòng)力,以便將重?cái)?shù)百公斤到數(shù)噸數(shù)十噸的航天器送到軌道并加速到第一宇宙速度。地球引力過(guò)于龐大,大氣層的厚度以國(guó)際航空航天協(xié)會(huì)的定義也至少有100公里,因此運(yùn)載火箭都需要配備非常多的燃料,以突破地球龐大的引力和加速航天器。其實(shí)算下來(lái),運(yùn)載火箭絕大多數(shù)的質(zhì)量都是燃料,運(yùn)載的也主要是燃料,飛行過(guò)程中燃料逐漸減少,燃料的噴灑過(guò)程中造成飛行器整體質(zhì)量改變,而這一過(guò)程中根據(jù)動(dòng)量守恒定律火箭就得到了加速。
只不過(guò)火箭總重很大,所以化學(xué)染料燃燒、噴灑的速度就非?,一般運(yùn)載火箭的作用只是將航天器輸送到軌道上,這個(gè)過(guò)程只需要短短的十?dāng)?shù)分鐘即可,這使得運(yùn)載火箭的推動(dòng)缺乏持續(xù)性,因此靠化學(xué)燃料無(wú)法實(shí)現(xiàn)星際航行,星際航行至少得是核能為動(dòng)力、無(wú)工質(zhì)飛行器產(chǎn)生推進(jìn)力,這樣飛船才具有更小的質(zhì)量。
航天器正常的運(yùn)行已經(jīng)是不需要推進(jìn)力的慣性運(yùn)行,是因?yàn)槌跛俣冗_(dá)到第一或者第二甚至第三宇宙速度,第一宇宙速度是維持地球軌道的最低速度,第二宇宙速度是進(jìn)入太陽(yáng)軌道的最低速度,第三宇宙速度則是能夠脫離太陽(yáng)系的最低速度。因?yàn)楦呖罩幸呀?jīng)沒(méi)有大氣的影響,而距離天體很遠(yuǎn),航天器自身的質(zhì)量相較于天體很小,引力又和兩個(gè)天體質(zhì)量的乘積成正比,和距離的平方成反比,因此航天器受到的引力影響很小,在地球軌道上運(yùn)行的航天器是靠動(dòng)能以及相對(duì)于地球的重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)換飛行,進(jìn)入太陽(yáng)軌道的則是靠自身具備的動(dòng)能和相較于太陽(yáng)的勢(shì)能的轉(zhuǎn)換維持飛行,以此類(lèi)推。
力的任何作用形式都是作用力和反作用力同時(shí)存在的,兩者大小相等方向相反,化學(xué)能源推動(dòng)的火箭噴灑著物質(zhì),物質(zhì)獲取了向后的速度,火箭就獲得了向前的速度,是動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用。力并不是一定要作用于原本就存在的介質(zhì)上,完全可以自己創(chuàng)造介質(zhì)啊,就算分布范圍很小擴(kuò)散也很快,但是能加速飛船這就夠了。
靠動(dòng)量守恒,航天器一直向后噴出有質(zhì)量的物質(zhì),這樣就可以加速了。
太空是真空的沒(méi)有介質(zhì)!就是沒(méi)有反作用力,航天器靠什么推動(dòng)向前?這事兒歸不歸牛頓管?
牛頓第三定律告訴我們,相互作用的兩個(gè)物體之間的作用力總是大小相等,方向相反,并且作用在同一直線上。記得在學(xué)生時(shí)代,同學(xué)們自從學(xué)了牛頓第三定律,知道了力的作用是相互的了后,就把牛頓的力學(xué)的精華發(fā)揮到了極致。一個(gè)同學(xué)捶了另一個(gè)同學(xué)一拳還說(shuō),“力的作用是相互的,我打了一拳的同時(shí)你也以相同的力還回來(lái)了。咱倆誰(shuí)也不欠誰(shuí)的,兩清!”
圖示:火箭發(fā)射
那么航天器在太空中飛行,它的周?chē)鷽](méi)有和它相互作用的物體,哪里來(lái)的反作用力推動(dòng)它呢?其實(shí)這事兒也歸牛頓管的。我們根據(jù)牛頓定律推導(dǎo)出了動(dòng)量守恒定律。一個(gè)系統(tǒng)在不受外力火所受外力之和為零的情況下,這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量是不變的。航天器在太空中飛行是不受外力影響的,它的動(dòng)量是守恒的。航天器燃料的噴射使得航天器的動(dòng)量在噴射方向上發(fā)生變化,那么剩余部分航天器前進(jìn)方向上的動(dòng)量也會(huì)發(fā)生變化的。這時(shí)候的航天器就是靠燃料的反沖運(yùn)動(dòng)推動(dòng)向前進(jìn)的。
圖示:飛入太空的宇宙飛船
但是,目前人類(lèi)科技力量還非常有限。航天器攜帶的燃料不足以讓航天器在太空中飛的更快更遠(yuǎn)。因此,科學(xué)家想了一種辦法,讓航天器借助于外力來(lái)加速。航天器孤零零的在宇宙中飛行,誰(shuí)能夠推它一把呢?是行星。在太陽(yáng)系中飛行的行星可以借助于行星的引力來(lái)讓自己加速。當(dāng)航天器在與行星擦肩而過(guò)時(shí),就會(huì)獲得行星引力的助推。這就像是用彈弓把小石子彈射出去一樣。因此我們把這種助推叫做“引力彈弓效應(yīng)”。
圖示:引力彈弓效應(yīng)
旅行者號(hào)太空探測(cè)器就是靠著太陽(yáng)系各大行星引力的助推速度達(dá)到了能夠飛出太陽(yáng)系的第三宇宙速度。除此之外,科學(xué)家又在研發(fā)利用太陽(yáng)光壓的太陽(yáng)光帆飛船。這種宇宙飛船可以在太空中借助太陽(yáng)光來(lái)加速飛行。
圖示:太陽(yáng)光帆飛船
除了實(shí)用燃料和行星引力助推、太陽(yáng)光壓推動(dòng)航天器外,你還知道哪些航天器新動(dòng)力呢?一塊而聊聊吧!
謝邀!
首先,航天器在真空中飛行可以不需要?jiǎng)恿,加速飛行時(shí)才需要?jiǎng)恿Γ?/p>
其次,太空中也非絕對(duì)真空,只是介質(zhì)的密度非常小而已。即使有介質(zhì)時(shí),介質(zhì)也不是航天器的反作用力,而是其飛行的阻力;
再者,航天器加速飛行的反力是由航天器向后噴射物質(zhì)產(chǎn)生的。而非空間位置上的介質(zhì)產(chǎn)生的反力。
總之,航天器在接近真空狀態(tài)的太空飛行時(shí)是靠自身的初速度或慣性力而保持飛行狀態(tài)的。當(dāng)航天器需要改變運(yùn)動(dòng)速度與方向時(shí),才需要發(fā)動(dòng)機(jī)向特定方向噴射物質(zhì)而獲得反力。
有興趣進(jìn)一步了解宇宙天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的朋友們可查閱本人的以下文章
謝謝邀請(qǐng)。。。也許這就是動(dòng)能守恒的問(wèn)題。。。動(dòng)能守恒,從運(yùn)動(dòng)的角度。。。比如,地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)。。。那么,如果從宇宙時(shí)間無(wú)窮無(wú)盡的角度來(lái)看的話。。。公轉(zhuǎn)一年,這對(duì)人類(lèi)是一年。。。對(duì)于宇宙只是趨近于零。。。那么,對(duì)于宇宙來(lái)說(shuō),地球這一年里,就是量子態(tài)的,可以在趨近于零的時(shí)間內(nèi)同時(shí)處于運(yùn)行軌道的任意一點(diǎn)。。。也就是,軌道上量子態(tài)疊加。。。是模糊的,當(dāng)要地球停止轉(zhuǎn)動(dòng)。。。那么就是從量子模糊狀態(tài),轉(zhuǎn)化為靜止明確狀態(tài),這也許需要外加的能量。。。所以,說(shuō)為的動(dòng)能守恒,也許就是,該變量子疊加態(tài)需要能量。。。運(yùn)動(dòng)物體本身也許并無(wú)能量,但是改變它的量子態(tài),需要能量。。。對(duì)于宇宙來(lái)說(shuō),也許時(shí)間為零,但是它的空間不為零,物體位置,也是量子疊加態(tài)的一個(gè)屬性。。。反過(guò)來(lái)。。。如果地球由于某種原因。。。自己停止運(yùn)動(dòng)。。。自發(fā)的從模糊態(tài),變?yōu)槊鞔_態(tài),就會(huì)釋放能量。。;蛘哒f(shuō),模糊態(tài),是時(shí)間變化率為零,明確態(tài),也就是靜止,是時(shí)間變化率為無(wú)窮大。。。這中間。。。是一個(gè)時(shí)間產(chǎn)生的過(guò)程。。。時(shí)間產(chǎn)生了能量。。。?當(dāng)然,時(shí)間變化率為無(wú)窮大是不可能的。。。所以,世界上,不可能存在絕對(duì)靜止的東西。。。絕對(duì)零度。。。也許永遠(yuǎn)也達(dá)不到。。。
這個(gè)問(wèn)題也提醒了我。。。我們地球公轉(zhuǎn)一周的時(shí)間。。。也就是說(shuō)“年”,是不是,精確的按我們?nèi)祟?lèi)的時(shí)間長(zhǎng)度,是不是每年有所變化。。。是不是,因?yàn)橄鄬?duì)于宇宙的快速膨脹,對(duì)于宇宙來(lái)說(shuō),我們意識(shí)中的時(shí)間度量越來(lái)越快的趨近于零,而體現(xiàn)在。。。我們的“年”的精確時(shí)間,一直在變大,也就是地球越轉(zhuǎn)越慢?這好比。。。還是長(zhǎng)征,25000里變成了50000里,但我們還是50厘米一步,而且還當(dāng)做時(shí)25000里,那么實(shí)際上對(duì)我們來(lái)說(shuō),我們走得慢了。。。也就是對(duì)我們來(lái)說(shuō),地球公轉(zhuǎn)得慢了。。。而這慢的比率,體現(xiàn)了宇宙膨脹的比率?
也可以這樣解釋?zhuān)菀桌斫猓褔姎獍l(fā)動(dòng)機(jī)作為一個(gè)密封容器,燃料燃時(shí)產(chǎn)生四面八方壓力。上下左右相互平衡,不產(chǎn)生推力。但后方穿了個(gè)孔噴出氣體,后方?jīng)Q少了容器壁,沒(méi)有了氣體壓力。前后壓力不平衡,前方容器壁受到壓力,成為前進(jìn)推力。
誰(shuí)說(shuō)太空無(wú)介質(zhì),太空有磁電效應(yīng),太空有光觸媒,等等很多高能介質(zhì),這些物質(zhì)都不需要空氣,照樣在不斷產(chǎn)生效應(yīng)能量,否則太空解析死了一般,不會(huì)有任何物質(zhì)運(yùn)動(dòng)。
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