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「ロケットは真空でなぜ加速できる?ーー9割が知らない驚く物理法則」

なぜロケットは真空で加速できるのか?ーー9割が知らない驚愕の物理原理
出典:なぜロケットは真空で加速できるのか?ーー9割が知らない驚愕の物理原理/なぜそうなった?(https://www.youtube.com/watch?v=gdIJCcLrRs4)

日常の些細な瞬間に潜む驚きを見つけたいあなたへ。この世界は、見過ごされがちな小さな奇跡で溢れている。

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要約
  • ロケットは真空中でも作用・反作用の法則によって加速可能
  • 噴射ガスの反動が推進力を生むため、空気の存在は不要
  • ニュートンの運動第3法則が基本原理
  • 燃料の質量を高速で後方に噴射することで前方へ加速
  • “なぜロケットは真空で加速できるのか?”の核心は運動量保存則
記事の内容は動画でもご覧いただけます

なぜロケットは真空で加速できるのか?ーー推進原理の基本

ロケットが真空の宇宙空間で加速できる理由は、作用・反作用の法則に基づいている。ロケットエンジンが燃焼ガスを後方へ噴射すると、それと反対方向に推力が生まれ、ロケット本体が前進する。この現象はニュートンの第三法則(作用反作用の法則)によって説明される。真空状態では空気抵抗がないため、かえって効率的に加速が可能となる。

地上での移動段(例えば自動車)は地面や空気との摩擦を利用するが、宇宙空間には偎柱になる媒体が存在しない。それにも関わらず推進力を得られるのは、ロケットが自らの排出物(燃焼ガス)を”蹴り台”として利用しているからだ。

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  • 排出ガスの速度が速いほど推力も増加
  • 燃料消費率と推力のバランスが重要
  • 多段式ロケットは燃料効率を向上させる
実はロケット推進は「質量の移動」そのものなんだ柔弱ゴウジュツしている。排出ガスが運動量を持って後方へ飛ぶことで、ロケット本体に前向きの運動量が生まれる原理さ

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