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解決済みの質問

なぜロケットは宇宙で進むの?

なぜロケットが宇宙空間で進む事が出来るのか不思議に思い、いろいろ検索をし、見てみますとだいたいが燃料を燃やし発生したガスを噴射しその反作用で進むという事らしいです。
しかし、何も存在しない宇宙の真空空間で何かを噴射しても何に作用するのでしょうか?空気に代わる何かが存在すればその何かに作用し、その反作用で進む事は理解できます。しかし、宇宙空間には何も存在しないしないのでしょ?なぜ進む事が出来るのでしょうか?

投稿日時 - 2006-09-11 23:18:22

QNo.2400323

暇なときに回答ください

質問者が選んだベストアンサー

簡単なモデルです。

コの字型の容器(左方向の口が開いた容器)をイメージしてください。
この容器の中でロケット燃料を爆発させます。

ロケット燃料は四方八方に―――簡単のため上下左右に―――飛んで行きます。

↑の方向に飛んでいったガスは容器の内壁にぶつかり、ロケットを上方向に押します。
それと同じ分だけ↓方向に飛んでいくガスもあり、同じ力で下方向に押されるので、差し引きがゼロになって、上下方向に移動する事はありません。

→方向に飛んでいったガスは容器の内壁にぶつかり、ロケットを右方向に押します。
一方、←方向に飛んでいったガスは(容器の内壁がないので)、そのまま宇宙空間に飛び去っていきます。(従って、容器は左方向には押されません)

つまり、右方向には押されるけど、左方向には押されないんですね。
結果として、ロケットは右方向に飛んで行く事になります。

※上の考え方では空気が出てくる余地はありませんよね。だから空気の有無は関係ありません。



ちなみに、#11さんの補足にあるペットボトルロケットについてですが、地表にある時と同じ勢いで飛んでいくことでしょう。
ペットボトルロケットの場合も、原理的には上と似たようなものですね。ペットボトルロケットは「ペットボトル内の空気に押されて」飛んで行きます。

投稿日時 - 2006-09-12 01:03:27

ANo.13

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回答(13)

ANo.12

似たような質問に私(elmclose)が答えてますので、参考にしてください。

http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=2395928

投稿日時 - 2006-09-12 00:22:28

補足

大気中であればご指摘の内容を理解できます。
しかし、それが宇宙空間で考えるとご指摘の内容が当てはまると、理解できないのです。

投稿日時 - 2006-09-12 00:33:18

ANo.11

何かを噴射する=何かを投げているとして

例えば、自由に転がるキャスター椅子の上に座り、バスケットボールを投げてください。
椅子が投げた方向と逆に動くはずです。
投げたボールと、空気には何の関係も無い事はなんとなく解るかと思います。
そこが真空中でも同じ事が起こるとわかってもらえるんじゃないかな?

何かを投げた=投げた物の反動を受けた。

何かを噴射した=ガスを噴射している。
ガスには質量がある。
例えば、液体水素と液体酸素が燃料のロケットは、燃えると水(水蒸気)が出来る。
水って結構重い。
これが激しい勢いで噴射されている。
例えば、H2Aロケット1段目は、1秒間に250kgもの水蒸気を噴出(投げて)している。

投稿日時 - 2006-09-12 00:09:11

補足

たとえばの話です。試してないので私の想像です。
ペットボトルで作るロケットがあります。水と空気を圧縮し、それを噴出し飛んでいきます。それは地面にロケットを置き、その地面に噴出した反作用で飛んでいくものと考えております。そこで、そのロケットをひもで2m高い位置に吊り上げます。地面とは離れていますのでその位置で発射してそのロケットは飛びあがるでしょうか?私は飛び上がらないと考えます。数十センチは上がるかも。空気が存在するからです。空気が存在しなければまったく飛び上がらないと思うのですが間違いでしょうか?

投稿日時 - 2006-09-12 00:15:53

ANo.10

こまぎれですみません。ガスは確かに気体でもやもやしたイメージがありますが、ちゃんと重さ(質量)もあり、かたまりのように考えてはいかがですか。ガスを噴射するというより、ボールを後方に投げるというイメージです。ボールは真空に対してのれんに腕押しですが、ロケットに対しては立派に力が働いているのです。ロケットとボールとの間のおしくらまんじゅうです。真空とボールとの間の問題ではありません。

投稿日時 - 2006-09-12 00:07:32

ANo.9

押されるんです。

>宇宙空間には何も存在しないしないのでしょ?
座標(空間)と時間が存在します。

ロケットとガスには質量があります。

時間と速度と圧力と質量があります。

口から空気を吹いてそれを手に当てて下さい。
肺から噴射された空気が手を押します。

それが推力(手を押す力。逆に体を押す力)
です。

真空中では、空気の抵抗も無く、更に強く体と手を押すはずです。

投稿日時 - 2006-09-12 00:00:38

船に乗って岸に上がろうとした時、勢い良く岸に飛び移ると、船は岸から離れます。

このときの飛び移った人間がロケットのガスで、船がロケットにあたります。

投稿日時 - 2006-09-11 23:55:59

ANo.7

2の方が答えられていますが、ガスは後方にまとまって噴射されていると思います。

投稿日時 - 2006-09-11 23:55:06

ANo.6

別の極端なたとえ話をします。今宇宙で静止している宇宙ステーションが何かの事故で爆発してまっぷたつに割れたとしてください。二つの破片は左右に飛んで行くでしょうね。破片の1つをガスと考え、もう1つをロケットと考えたらどうでしょうか。爆発が空気中でおこっても、宇宙で起こってもどちらも、左右に吹っ飛ぶのではないですか??

投稿日時 - 2006-09-11 23:52:10

ANo.5

空気があれば納得できるということですので、あなたは壁を押したらその反作用で自分が反対に押し返される、その壁に対応するのが空気である、押す手に対応するのがガスである、と考えておられるようですね。
したがって真空(宇宙)ならば、壁に対応する物が無いわけだから「のれんに腕押し」だということですね。
実はそうではないのです。その「壁」に対応するのはガスなのです!!。つまりロケットは自分が噴射したガスに「押されて」進むのです。これが宇宙でもロケットが進める理由です。

投稿日時 - 2006-09-11 23:37:38

補足

「のれんに腕押し」だということですね。とありますが、そうなのです。おっしゃる通りに考えております。しかし、その後が理解できません。壁であるガスは何の抵抗もなく辺りに散らばっていきます。それでなぜ推進力が生まれるのでしょうか?私の想像力が足りないのでしょうか?

投稿日時 - 2006-09-11 23:41:34

ANo.4

重い物が空気に作用するのではなく、
「重い物があなたの体に作用する」のです。

ロケットの場合、ロケット本体と噴出されるガスとの
作用反作用であって、まわりが真空かどうかは関係ありません。

投稿日時 - 2006-09-11 23:32:09

ANo.3

液体酸素も積んでいますからね。
燃料と酸素を混ぜれば、どこでも燃えますから。

投稿日時 - 2006-09-11 23:29:26

ANo.2

 燃料を急激に燃焼させると、高温高圧のガスが発生します。通常、この圧力は四方八方へ散逸しますが、ロケットエンジンの場合はノズルによりその圧力の逃げ口を一方向へ絞り込みます。そのため、反対側へ反作用が発生して推進力が生まれます。
 ロケットにせよジェットエンジンにせよ、後方の大気に対して作用するにではなく、エンジンの内部で推進力を発生させています。ジェットエンジンが空気の薄い高々度で十分な出力が得られないのは、燃料を燃やすのに必要な酸素が少ないからで、単に気圧が低いからではありません。

投稿日時 - 2006-09-11 23:28:29

補足

推進力を得るには作用する物質が必要なのではないでしょうか?何も存在しない宇宙空間で何に作用し推進力を得られるのか理解できないのです。

投稿日時 - 2006-09-11 23:30:12

ANo.1

ガスという物質に対する反作用です。

コロのついた椅子に座って、重い物を投げてみてください。
投げたのと反対側に進むと思います。

それと同じことです。

投稿日時 - 2006-09-11 23:22:05

補足

さっそくありがとうございます。
その重い物は空気に作用し、その反作用で反対側に進むのですよね?でも宇宙には空気は存在しません。何に作用するのでしょうか?

投稿日時 - 2006-09-11 23:25:39

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