무중력, 진공상태에서 양팔을 앞으로 내지르면 움직일 수 있을까요

Question

머릿속으로는 운동량 보존 법칙으로 외력이 존재 하지 않는 상태에, 반드시 작용할 물체가 있어야 하고 단독적으로 힘을 작용할 수 없다는 걸 이론적으로는 아는데 도저히 납득이 안갑니다

앞으로 주먹을 강하게 뻗어도 왜 움직일 수 없는지 알려주세요..

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

무중력 상태에서는 운동량 보존법칙이 적용되기 때문에, 양팔을 내지르면 움직이지 않습니다. 양팔을 내지르면, 양팔에 힘을 주어 운동량이 생성됩니다. 그러나, 운동량 보존법칙에 따라, 양팔이 생성한 운동량은 전체 운동량이 0인 상태에서는 어디론가 이동하지 않고 그 자리에서 유지됩니다.

또한, 진공 상태에서는 공기 저항이 없기 때문에, 운동량을 유지하기 위해서는 반대 방향으로도 같은 크기의 운동량을 생성하여야 합니다. 이러한 이유로, 양팔을 내지르더라도 무중력, 진공 상태에서는 움직이지 않습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.무중력 환경에서 양팔을 앞으로 내지르면 움직이는 것은 물리적으로 불가능합니다. 움직임은 힘과 운동량의 변화에 의해 발생하는데, 무중력 상태에서는 힘과 운동량의 변화가 일어나지 않습니다. 따라서 양팔을 앞으로 내지르더라도 반작용의 법칙에 따라 아무런 움직임도 발생하지 않을 것입니다.