로켓을 쏘아 올릴 때 압력이 얼마나 필요한가요?
무거운 로켓을 쏘아 올릴때 지구의 중력 로켓의 엄청난 무게를 포함하여 추진력으로 지구 대기권을 벗어나야 하는데요 얼마나 강한 압력으로 쏘아올려야 가능한가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
로켓을 발사하기 위해서는, 로켓의 질량과 중력을 이길만한 엄청난 추진력이 필요합니다. 이를 위해 필요한 추진력은 로켓의 질량, 중력, 대기 저항 등 여러 가지 요소에 따라 달라집니다.
일반적으로 로켓 발사시 필요한 추진력은 지구 중력에 비해 약 10-20배 정도 강해야 합니다. 이는 로켓의 질량과 중력을 이길만한 충분한 에너지를 공급하여 로켓을 빠르게 가속화하고, 대기 저항을 극복하여 대기권을 벗어날 수 있도록 합니다.
안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.
로켓을 지구 대기권을 벗어나게 하는 데 필요한 압력은 여러 가지 요소에 따라 다르며, 로켓의 크기, 무게, 엔진의 성능 등이 영향을 미칩니다. 이를 계산하기 위해서는 로켓의 운동 방정식과 기체 역학 등 복잡한 수학적 모델링이 필요합니다.
로켓을 지구 대기권을 벗어나기 위해서는 로켓 엔진이 로켓에게 충분한 추진력을 제공해야 합니다. 추진력은 로켓의 질량과 가속도에 의해 결정됩니다. 로켓이 무거우면 더 큰 추진력이 필요하며, 로켓의 질량이 감소할수록 필요한 추진력은 줄어듭니다.
추진력은 로켓 엔진의 설계와 성능에 따라 다릅니다. 일반적으로 로켓 엔진은 로켓에 대한 상당한 힘과 압력을 생성할 수 있어야 합니다. 목표로 하는 고도와 질량에 따라 적절한 추진력을 제공하는 로켓 엔진을 선택하고 설계해야 합니다.
따라서, 로켓을 지구 대기권을 벗어나게 하는데 필요한 압력은 로켓의 특성과 목표에 따라 다르므로 정확한 수치를 제시하기는 어렵습니다. 이는 공학적인 설계와 계산을 통해 구체적으로 결정될 수 있습니다.
지구의 평균 중력 가속도는 약 9.8 m/s²입니다. 따라서 로켓이 중력에 의해 가해지는 힘을 상쇄하고 상승할 수 있도록 로켓의 추진력은 적어도 그만큼의 크기를 가져야 합니다. 로켓의 질량이 클수록, 즉 로켓이 무거울수록 더 많은 힘이 필요하게 됩니다.
추진력은 로켓의 엔진과 연료에 따라 결정되며, 로켓 엔진의 추력은 속력 변화율인 질량 흐름률과 로켓 엔진의 속도 차이에 의해 결정됩니다. 따라서 로켓의 질량, 연료 효율, 엔진의 성능 등이 로켓이 지구 대기권을 벗어나기 위해 필요한 추진력을 결정하는 요소입니다.
실제로 로켓의 출발 속도는 지구의 중력을 이길만한 속도를 가져야 합니다. 일반적으로 대기권을 벗어나기 위해서는 초속 약 11 km(7 마일) 이상의 속도를 유지해야 합니다. 따라서 로켓의 출발 속도는 지구 중력에 의해 생성되는 에너지를 상쇄하고 추가적인 속도를 제공하기 위해 매우 높은 압력을 발생시켜야 합니다.
정확한 압력 값은 로켓의 크기, 질량, 엔진 성능 등 여러 요소에 따라 다르기 때문에 일반적으로 단정할 수는 없습니다. 로켓의 설계 및 엔진 성능에 따라 필요한 압력을 계산하고, 그에 맞는 로켓 엔진을 설계하는 과정이 필요합니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
압력은 로켓마다 다릅니다.
하지만 지구를 벗어나기 위한 속도에 도달하는 압력이 필요합니다.
벗어나기 위한 속도, 즉 탈출속도는 초속 11.2km입니다.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
1단과2단로켓의 경우 대기압의 60배이상되는 강한압력을 분사시키며 날아오르게됩니다.
더 큰 로켓은 더 큰압력을 필요로하기도합니다.
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.로켓의 질량이 클수록 필요한 추진력도 커집니다. 로켓에 사용되는 연료와 구조물의 무게가 증가하면 그에 따라 지구탈출속도를 내야하므로 더 강력한 추진력이 필요합니다.지구탈출속도는 대략 11.2 km/s (40,270 km/h) 정도로 알려져 있습니다. 이는 로켓이 지구를 떠날 때 필요한 최소한의 속도이며, 이보다 낮은 속도로는 로켓이 중력에 잡히게 되어 지구로 다시 떨어지게 됩니다.
