火箭为什么能升空?

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火箭能够垂直升空,得益于从火箭底部喷出的火焰形成了巨大的反冲作用力。牛顿第三定律,即作用力与反作用力定律,表明任何两个相互作用的物体之间的作用力和反作用力大小相等、方向相反。当火箭的燃料在燃烧室内剧烈燃烧后从底部喷出时,喷出的高速气体对火箭产生一个向上的反作用力,这个力克服了地球引力和其他阻尼力,推动火箭向上加速运动。

具体来说,火箭发动机通过燃烧高能燃料(如液态氢和液态氧)产生高温高压的气体,然后这些气体通过喷嘴高速向后(即向下)喷出。根据动量守恒定律,喷出气体所获得的动量必须被火箭以等值相反的动量所抵消,这就产生了使火箭上升的推力。

此外,由于火箭的质量在其飞行过程中不断减少(因为燃料被不断消耗),按照火箭方程,即使在上升过程中,只要有足够高的喷气速度,产生的推力仍然可以继续增加,从而使火箭能够持续加速直至达到第一宇宙速度(约每秒7.9公里),并最终脱离地球引力进入太空。

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