太空里没有空气来提供反作用力,宇宙飞船怎么前进的?

发布网友发布时间：2022-04-27 06:40

共5个回答

热心网友时间：2022-05-11 07:48

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太空中没有空气介质，飞船没有反作用力怎么能飞？

其实这个问题是不太准确的。首先，飞船有没有反作用力，跟太空中有没有空气没有关系。其次，飞船是有反作用力的。我想，既然能提出这个问题，提问者一定是认为飞船和飞机的飞行原理是相同的。但其实两者有很大的差别。

先来看看飞机。飞机为什么能够升空？简单概括，就是因为伯努利原理。什么是伯努利原理呢？就是当流体速度加快时，物体与流体接触的表面上压力会减小，反之压力就会增大。来看这个图，机翼横截面积的形状，空气从机翼的上下两方流过，而空气在机翼上方的流速要更快一些，因此，上方的压力减小，飞机就产生了向上的升力。

这个实验你也可以自己在家做，你只需要一张纸条就可以了，把纸条放在嘴唇的下方，然后向前吹气，你会发现纸条，飞起来了。

再看看宇宙飞船，在太空中没有空气，因此也就无法应用伯努利原理。但是太空中有一个优惠的地方就是没有阻力。没有阻力会带来什么效果呢？你可以想象一下自己飘在太空中，然后不小心打了一个喷嚏，会怎样呢，你就会沿着打喷嚏相反的方向飞出去。飞船也是一样的，如果它想前进了，就会不断的向后打喷嚏。飞船进入太空中携带了大量的液态气体燃料，他们经过发动机，按照一定比例混合点燃，就会快速地喷射出去，这样飞船在相反方向就会得到冲力，从而加速前行。

这其实是应用了动量守恒的原理。就是说在运动方向上，不受外力作用时，运动系统内的动量是恒定的。即MV=mv，这里的m是物体质量，v是运动速度。
什么意思呢？台球大家都玩过吧？如果不加转，母球和目标球对心正碰，目标球会继承母球的速度往前走，而母球就会停止。这是因为，母球和目标球的质量相当记为m，碰撞前，目标球的速度是零，母球的速度是v，他们的动量和是mv，而碰撞后它们的动量和依旧就是mv。

另一个例子就是大炮，如果大炮的轮子不固定，那么在大炮发射时，产生的后坐力一定会把大炮往后推，因为，在发射前，大炮和炮弹的速度都是静止的，它们的动量和是0，而当大炮发射后炮弹以速度v向前进，因此大炮必须以速度V向后走以抵消炮弹产生的动量，来确保它们的动量和依旧是0。也就是mv+MV=0。因为炮弹比较轻，而大炮比较沉，所以即使炮弹以非常快的速度射出去，大炮后坐的速度也不会很快。

这个例子迁移到太空飞船上，你可以想象太空飞船是一门大炮，而它的气体燃料就是炮弹，它若想前进，就必须，把炮弹快速地向后射出去。因为太空飞船和气体燃料之间的质量相差悬殊，所以气体燃料需要在发动机里经过爆燃再射出去以达到相应的速度。太空中得天独厚的条件就是失重，可以近似的认为它受外力作用为零，一旦飞船获得速度，它就会持续前行，如果想要停止，它就不得不向前喷气来抵消速度。

热心网友时间：2022-05-11 09:06

在牛顿第三运动定律中指出的作用力与反作用力，相信大家都是非常熟悉的了。在日常生活中，作用力与反作用力可以说是无处不在，比如说我们平常走路的时候，实际上就是我们的脚给了地面施加了作用力，然后利用地面提供的反作用力前进。

类似的例子还有很多，这里就不再一一列举了，时至今日，人类对反作用力的利用早已不是局限于地面上的行动了。其中最令人骄傲的就是，我们制造出了可以进入外太空的宇宙飞船，完成了自古以来人类就一直期待的飞天梦想。

我们都知道，宇宙飞船的动力来自于自身的火箭发动机，而且火箭发动机的推力也是来自于反作用力。于是一个让人困惑的问题就出现了，在地球的大气层里，火箭发动机向后喷气，空气就会给宇宙飞船提供反作用力，但是太空里没有空气来提供反作用力，宇宙飞船又是怎么前进的？

关于这个问题，我们可以用一个简单的实验来加以说明，下面有请这次实验的主角——小明出场。

现在小明穿上了溜冰鞋，并且站在光滑的滑冰场内，同时他的手中还有一个篮球。小明的实验目标是让自己移动一段距离，条件是只能利用手中的篮球传递给自己的力，而且篮球不能与其他物体接触。为了达到这个目的，小明是这样做的。

刚开始的时候，不管小明怎么挥舞这个篮球，他都无法移动，但后来小明忽然想通了，只见他将手中的篮球用力地向正前方扔了出去，不出意外的话，这时你就会观察到，在篮球被小明扔出去的同时，小明也在向后退行。

好的，现在实验做完了（小明同学你已经成功了，可以退下了），现在我们来分析一下这个实验结果告诉了我们什么原理。

牛顿告诉我们，只有两个独立的物体之间，才会产生作用力与反作用力，因此，当小明挥舞手中篮球的时候，实质上他和这个篮球可以看成是一个物体，那么小明当然无法从中获得反作用力了。而当小明扔出篮球的时候，小明和篮球就变成了两个独立的物体，根据牛顿第三运动定律，在这个时候，篮球就会给小明一个反作用力，从而导致了小明向后退行。

同样的道理，因为太空里没有空气，不能提供反作用力，所以当宇宙飞船在太空中飞行时，宇宙飞船前进动力的来源就是，火箭发动机向后喷出的物质所提供的反作用力。为了方便理解，我们可以将宇宙飞船比做上述实验中的小明同学，而将宇宙飞船向后喷出的物质，比做小明手中的篮球，这样我们就可以很清楚地了解到，在太空中宇宙飞船是怎么前进的了。

我们利用这种方式进行推进的发动机，称之为工质发动机，它必须利用可以实现热能和机械能互相转化的工作物质才可以得到推力。我们可以看到，这种发动机需要携带大量的推进工质，这无疑是人类探索外太空的一个巨大的障碍。

所以科学家们都对无工质发动机相当感兴趣，对此，英国工程师罗杰.索耶（Roger.Shawyer）曾经提出了一种无工质发动机的模型，即电磁驱动装置（EmDrive），据称该装置可以利用大量的电磁波，在一个封闭的容器里产生动力。

电磁驱动装置因严重违反了牛顿第三定律而饱受质疑，然而奇怪的是，在实验过程中研究人员发现，这种装置的原型机似乎真的可以提供极其微小的动力。可以想象的是，如果该装置可以在宇宙飞船上得到有效应用，那么必定是人类航天史的一个重大突破，人类距离实现星际文明的目标就又近了一步。

热心网友时间：2022-05-11 10:41

主要是靠宇宙飞船向后喷气。这就涉及到了动量守恒定律，如果把飞船和燃料看成一个整体，它们开始有一个共同的向前的动量，这时候飞船向后喷气，气体的动量向后，所以根据动量守恒，飞船就获得一个向前的动量，所以飞船就会前进。

热心网友时间：2022-05-11 12:32

虽然太空里没有空气来给宇宙飞船提供反作用力，但是宇宙飞船可以通过燃烧自己的燃料制造一个反作用力进行飞行。

热心网友时间：2022-05-11 14:40

首先，飞船在发射进入轨道前，就获得了足够的动能，所以可以飞行。但入轨后，要想改变姿态，则需要发动机向外喷射燃料以获得反任用力。