周岷
我向后劃水,水就把我往前推;我要往左邊游,就向右邊劃水。我知道這就是作用力與反作用力。但是我想不明白,飛船在太空中需要變軌或者調(diào)整姿勢的時(shí)候,它的周圍是真空,哪里來的反作用力呢?
——臺(tái)州 小小白
你想不明白這個(gè)問題,這很正常,因?yàn)槟氵€是一位初中生嘛,目前能理解的就是“作用力”和“反作用力”。等你上了高中,學(xué)過“動(dòng)量守恒定律”之后就會(huì)明白,跟許多人想象的不一樣,火箭的飛行靠的并不是反作用力。
在這里我暫時(shí)不解釋“動(dòng)量”之類的術(shù)語,因?yàn)樾g(shù)語神馬的最令人討厭了。我們只需要知道,根據(jù)動(dòng)量守恒定律,如果一個(gè)靜止的物體在內(nèi)力的作用下分裂成兩個(gè)部分,一部分向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng),另一部分就必然向相反的方向運(yùn)動(dòng)。這個(gè)現(xiàn)象叫做反沖。反沖運(yùn)動(dòng)中,物體受到的反沖作用通常叫做反沖力。
我想你應(yīng)該看過戰(zhàn)爭片,不知你注意到?jīng)]有,電影里士兵射擊、開炮時(shí),每次子彈或炮彈出膛,槍身或炮身都會(huì)同時(shí)“后退”一下,我們通常管它叫“后坐力”,其實(shí)就是反沖力。
再來看火箭。我們可以把火箭看成是兩個(gè)部分的組合:火箭體和燃料?;鸺w和燃料被裝在一起,就成為一個(gè)整體。在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的作用下,燃料變成高溫氣體猛烈地向外噴射,離開了火箭體——原來的那一個(gè)整體,此時(shí)分裂成了兩個(gè)部分,你知道的,“動(dòng)量守恒定律”現(xiàn)在要“出馬”了:其中的一個(gè)部分(燃料)向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng),另一部分(火箭體)就必然向著相反的方向運(yùn)動(dòng)。
我們也可以這樣說:火箭通過向后拋射燃料,獲得了推動(dòng)自身向前運(yùn)動(dòng)的力。這個(gè)“反沖運(yùn)動(dòng)”的過程,跟周圍是大氣還是真空沒什么關(guān)系。
如果你還是覺得難以理解,或者看上面的解釋還是不夠過癮,那么,我們來做個(gè)實(shí)驗(yàn)吧。
【做做看:親身體驗(yàn)反沖力】
選一塊光滑平整的場地,找塊滑板,背上書包,穩(wěn)穩(wěn)地坐在上面,保持一切都是靜止的。然后,取下書包,快速有力地把書包向前推出,拋給你的伙伴,看看會(huì)有什么情況發(fā)生……是不是滑板帶著你向后滑去了?哈哈,滑板就是火箭體,書包就是燃料,你不就是火箭發(fā)動(dòng)機(jī)嗎?你拋出的書包似乎并沒有因?yàn)樽驳秸l而獲得“反作用力”吧!童鞋,你明白了沒?