원리 이해
* 모멘텀 : 운동량은 물체의 "질량"입니다. 물체의 질량에 속도 (Momentum =Mass X 속도)를 곱하여 계산됩니다.
* 운동량 보존 : 폐쇄 시스템의 총 운동량은 일정하게 유지됩니다. 이것은 외부 힘이 없으면 해당 시스템 내의 물체의 모멘텀은 전송 될 수 있지만 손실되지 않을 수 있음을 의미합니다.
로켓 발사에 적용
1. 초기 상태 : 발사하기 전에 로켓과 그 연료가 휴식을 취하고 있습니다. 그들의 결합 운동량은 0입니다.
2. 연소 연료 : 로켓 엔진은 연료를 태워 노즐에서 뜨거운 가스를 배출합니다. 이 가스는 하향 방향으로 운동량을 가지고 있습니다.
3. 액션-반응 : 모멘텀을 보존하기 위해 로켓은 위쪽 방향으로 동등하고 반대의 운동량을 얻어야합니다. 이것은 뉴턴의 세 번째 법률입니다. 모든 행동에 대해 동등하고 반대의 반응이 있습니다.
4. 로켓의 추진력 : 뜨거운 가스가 배출됨에 따라 로켓은 상향 속도를 얻습니다. 연료가 연소됨에 따라 로켓의 질량은 감소하지만 운동량은 증가합니다.
5. 총 운동량은 일정하게 유지됩니다 : 시스템의 총 운동량 (Rocket + Expelled Gases)은 발사 내내 0으로 남아 있습니다. 배출되는 연료에 의해 손실 된 운동량은 로켓이 얻는 운동량에 의해 정확히 균형을 이룹니다.
요약 :
로켓은 전통적인 의미에서 무엇이든 "밀기"하지 않습니다. 대신, 그것은 연료의 추방입니다 그것은 위쪽 힘을 생성합니다. 로켓과 방출 연료는 폐쇄 시스템을 형성합니다. 이 시스템의 총 운동량은 일정하게 유지되지만 연료에서 로켓으로 옮겨집니다. 이 전송은 로켓을 우주로 추진합니다.
키 포인트 :
* 외부 힘 없음 : 로켓 발사 예는 공기 저항과 같은 중요한 외부 힘이 시스템에서 작용하지 않는다고 가정합니다. 실제로, 이러한 힘은 존재하지만 종종 관련된 운동량 변화에 비해 상대적으로 작습니다.
* 운동량은 벡터입니다 : 운동량은 크기와 방향을 모두 가지고 있습니다.
* 내부 힘 : 로켓의 추진에 관여하는 힘은 시스템 내부 (로켓과 연료 사이)입니다.
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