물로켓의 과학적원리는 무엇인가요? 멀리 날아가기위한 조건도 궁금해요

Question

예전 학교에서 과학의날 행사로 자주했던 기억이 있어서요. 그때 어떤친구는 물로켓 이 엄청 멀리날아가 부러웠던 기억이있네요. 분명 같은조건과 같은준비물인데 왜 이렇게 차이가나는건가요. 과학적원리와 연관되어 있는지도 궁금해요.

Answer 1

안녕하세요. 이만우 과학전문가입니다.

물로켓은 화약이나 폭발성 기체를 사용하지 않기에 안전합니다.

물로켓은 물과 압축 공기를 이용하여 발사하는 로켓인데요..

발사추진체에 물을 채운다음에 압축공기를 불어넣어주면 이 압축공기가 물을 아래로 밀어 내면서 추진력을 얻게 되는 원리입니다.

추진력을 높여 더 높이 발사하기 위해서는 물 대신 소금물이나 비눗물을 사용하기도 하고..공기 대신에 질소나 이산화탄소를 사용하기도 합니다.

Answer 2

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

물로켓의 원리는 단순합니다. 바로 작용반작용의 법칙입니다.

페트병 안은 고압의 공기와 물이 가득 찰 수 있게 물을 넣은 페트병에 압축공기를 주입합니다.

물로켓에서 공기는 압축이 되어 에너지원이 되어 물이 지속적으로 방출할 수 있도록 합니다.

즉, 비압축성 액체인 물을 압축성인 기체로 고압의 상태로 만들어 물이 빠른 속도로 분출되며 추진력을 얻고 로켓 동체는 반대방향으로 분출 에너지만큼 운동량을 얻게 되는 것입니다.

Answer 3

안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.

물 로켓은 작용과 반작용의 법칙에 따라 작동합니다.

로켓 바닥에서 물을 빠른 속도로 밀어내면 반대 방향으로 같은 반대 힘이 로켓에 작용하여 로켓을 위로 밀어 올립니다.

물 로켓을 발사하여 멀리보내려면 몇 가지 조건이 충족되어야 합니다.

먼저 로켓에 적절한 양의 물과 가압된 공기를 채워야 합니다.

로켓 내부의 공기 압력은 로켓 바닥에서 물을 밀어내고 로켓을 지상에서 들어올리는 추력을 생성합니다.

사용되는 물과 공기 압력의 양은 로켓의 크기와 디자인에 따라 달라집니다. 일반적으로 물의 양이 많고 압력이 높을수록 추력이 커지고 발사 고도가 높아집니다.

물 로켓의 이동 거리에 영향을 줄 수 있는 다른 요인으로는 발사 각도, 바람의 조건, 로켓 자체의 무게와 공기역학 등이 있습니다.

예를 들어, 유선형 디자인에 무게가 가벼운 로켓은 일반적으로 무거운 로켓보다 더 멀리 날아갑니다.

Answer 4

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

물로켓은 물과 공기를 이용하여 작동하는 로켓으로, 중력과 대기저항 등의 힘을 극복하여 물로켓을 날아가게 하는 원리는 단순합니다.

먼저 물을 채운 로켓에 불을 붙여 연소가 일어납니다. 이 때 연소로 인해 생성된 가스는 로켓 내부에서 압력을 만들고, 로켓 아래쪽에 있는 열기구를 밀어서 위로 나아갑니다.

이 때, 로켓 위쪽에는 가스가 없어져서 공기 저항이 적어지면서 로켓은 위로 더욱 빠르게 나아갑니다. 로켓이 나아가면서 가스가 발생하면 그 가스는 로켓과 반대 방향으로 힘을 발생시켜 로켓을 밀어주는 반동 원리를 이용하게 됩니다.

멀리 날아가기 위해서는 로켓이 일정한 속도로 상승하여 고도를 높여야 합니다. 이를 위해서는 물의 양과 로켓의 무게, 로켓의 모양과 크기, 그리고 노즐의 각도 등이 중요합니다.

물의 양이 많으면 로켓이 무거워져서 상승 속도가 느려지지만, 너무 적으면 노즐에서 나오는 가스의 양이 부족하여 로켓이 날아가지 않을 수 있습니다.

또한, 로켓의 모양과 크기가 중요한데, 공기 저항을 줄이고 로켓의 안정성을 높일 수 있는 최적의 모양과 크기를 선택해야 합니다.

Answer 5

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

물이 분사되는 힘이 강할 수 록 멀리 높이 날게됩니다.

물이 분사되는 줄기가 얇을수록 힘이 강하지만, 너무 얇으면 힘이 오히려줄어들 수 있어 적절한 구멍크기를 만들어야합니다.

Answer 6

안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.

물로켓은 물을 채운 다음 펌프질로 안의 압력을 높여주죠.

그렇게 되면 내부압력이 높아지니 압력이 더 낮은 바깥으로 내부의 내용물이 나올려고 하는 힘이 생깁니다(이것은 물이겠져)

근대 물이 나오게 되면 다시말해서 로켓이 물을 뿜어 내게 되면 그 힘의 반작용력으로 물 역시도 로켓을 밀어내게 됩니다.(이것이 작용반작용 입니다)

예로써 당신이 제자리에서 점프한다고 생각해보죠

발로 땅을 미는 만큼 땅 역시 당신을 위로 미는 겁니다. 만약 땅이 당신을 밀지 않는다면 점프할 수가 없고 그냥 땅이 아래로 꺼지게 되겠죠

당신이 벽을 밀고 있다라고 생각하면 벽 역시 당신을 똑같은 힘으로 밀고있기 때문에 정지해 있는 겁니다.(단단해서가 아니라 밀고 있기 때문입니다 물론 그 밀고 있는 힘이 있을려면 그만큼 단단해야 하겠지만)

물로켓은 실제 로켓과 날아가는 원리는 같습니다

물로켓은 연료는 물이지요

실제 로켓은 액화수소 인데

연료를 내뿜는 힘의 반작용으로

연로가 로켓은 밀어내는 힘. 그 원리로 날아가는 겁니다(앞으로)

Answer 7

안녕하세요. 박재민 과학전문가입니다.

물로켓은 화약을 사용하는 모형로켓과 달리 공기압력과 물을 이용합니다. 페트병에 물을 조금 넣고 공기를 불어넣어 압축하면 공기밀도가 높아지고 마개를 열어주면 ‘작용과 반작용의 법칙’에 의해 로켓이 날아갑니다.

Answer 8

안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.

물로켓은 뉴튼의 작용과 반작용의 법칙에 의해 발사됩니다. 암축공기가

물을 빠른 속도로 분출시켜 그 추진력으로 로켓이 반대방향으로 분출 에너지만큼

운동량을 얻어 날아가는 것입니다.

Answer 9

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 물로켓 안의 압축공기는 스프링 처럼 작용하여 로켓을 날아오르게 하고, 물은 아래로 뿜어져 나갑니다. 밀도가 높은 물과 상대적으로 밀도가 낮은 공기를 압축하여 밀도를 높이면 기체의 분자는 빠져나갈 때가 없어 페트병 안의 물에 압력에 가하게 되고, 그때 발사대를 이용해 마개를 열어주면 물이 로켓의 입구 쪽으로 한 순간에 몰려 엄청난 속도로 분사하게 됩니다. 그래서 로켓이 날아오르는 것입니다.

멀리 날아가기 위해서는, 물로켓의 구조와 추진력을 최적화해야 합니다. 먼저, 로켓의 무게를 가볍게 만들어서 추진력을 효과적으로 전달할 수 있도록 해야 합니다. 그리고 물탱크의 크기와 압력을 조절하여 물의 추출 속도와 양을 조절할 수 있습니다. 또한, 로켓의 모양과 노즐의 크기와 모양을 최적화하여 공기 저항력을 최소화할 수 있습니다. 이러한 최적화를 통해 멀리 날아갈 수 있는 물로켓을 만들 수 있습니다.