우주 공간에서 우주인이 우주선 벽을 밀 때, 어떤 일이 일어날까요?

Question

무중력 상태에 우주 공간에서 반대쪽으로 힘을 주면 힘을 준 본인과 힘을 받은 상대방 모두 밀려 나는 걸 볼 수 있는데, 이 부분을 반작용의 개념으로 설명 할 수 있을까요?

Answer 1

안녕하세요.

무중력 상태에서 우주선의 벽을 밀면 우주인과 우주선 모두 반대 방향으로 움직이는 현상은 뉴턴의 제3법칙, 작용과 반작용의 법칙을 통해 설명할 수 있습니다. 이 법칙에 따르면, 모든 힘은 그와 동등한 크기의 반대 방향 힘과 함께 존재합니다. 즉, 한 물체가 다른 물체에 힘을 가하면, 그 물체 또한 원래 힘을 가한 물체에 같은 크기의 힘을 반대 방향으로 가합니다.
우주 공간에서 우주인이 우주선의 벽을 밀면, 우주인은 벽으로부터 반대 방향으로 밀려나게 됩니다. 이때 우주인이 벽에 가한 힘의 크기와 방향은 벽이 우주인에게 가하는 힘의 크기와 방향과 정확히 동일하지만 반대가 됩니다. 결과적으로 우주인은 우주선과 반대 방향으로 가속됩니다. 우주선 또한 이 힘에 의해 반대 방향으로 약간 움직이지만, 우주선의 질량이 월등히 크기 때문에 그 움직임은 훨씬 미미하게 나타납니다.
이 원리는 무중력 환경에서 더욱 명확하게 관찰됩니다. 무중력 환경에서는 외부의 다른 힘들이 작용하지 않기 때문에, 힘의 균형과 움직임이 더욱 뚜렷하게 나타나며, 작용과 반작용의 법칙을 통해 물리적 원리를 직접적으로 경험할 수 있습니다. 이러한 상호 작용은 우주 비행에서 중요한 역할을 하며, 우주인들은 이를 이해하고 자신의 움직임을 조절하는 데 활용합니다.