로켓은 진공 중에서도 왜 뉴턴 제3법칙으로 설명이 되나요?

Question

로켓이 연료를 뒤로 분사하며 앞으로 나아가는 걸 작용반작용으로 설명하는데, 공기가 없는 진공에서도 이 법칙이 똑같이 적용되는 이유가 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 신광현 전문가입니다.

로켓은 공기를 밀어서 가는 것이 아니라, 배기가스를 뒤로 내보내고 그 반작용으로 앞으로 나아갑니다.

연료가 연소되며 생긴 가스를 뒤로 분사합니다.

배기가스는 뒤쪽 운동량을 얻습니다.

운동량 보존과 뉴턴 제3법칙에 따라 로켓은 앞쪽 운동량을 얻습니다.

따라서 공기가 없는 진공에서도 추진할 수 있습니다.

엔진을 끈 뒤에는 이미 얻은 속도와 관성으로 계속 움직입니다.

Answer 2

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.

많이들 오해하시는데, 로켓은 공기를 밀어서 나아가는게 아니에요. 로켓이 미는 대상은 자기가 뿜어내는 연료가스거든요. 로켓이 가스를 뒤로 힘껏 밀어내면, 그 가스도 똑같은 크기의 힘으로 로켓을 앞으로 밀어줘요. 이 주고 받는 힘이 작용 반작용이라 주변에 공기가 있든 없든 상관이 없는 거예요.

오히려 진공에서는 공기 저항이 없어서 로켓 효율이 더 좋아져요. :)