로켓의 과학적인 원리가 궁금합니다

Question

로켓이 날아갈때 보면 하부에서 엄청난 불꽃을 일으시키면서 날아가는 것을 볼수 있는데, 이런 로켓의 과학적인 원리가 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 초등학교 과학경연대회 때 많이 만드는 페트병 로켓을 상상해보자. 페트병으로 만들어진 로켓의 상단은 고압의 공기와 물로 채워져 있다. 페트병 로켓이 날아가기 위해서는 물을 내뿜는 힘을 이용해야 한다. 페트병 로켓은 우주 로켓과는 달리 연소 가스 대신 물을 분출하는데 이때 생기는 반작용의 힘으로 하늘로 솟구쳐 오른다.

누리호도 이와 같은 원리로 우주 상공을 날아올랐다. 로켓을 발사할 때 로켓 안의 연소실에서 만든 고온고압의 기체가 뒤로 뿜어져 나온다. 로켓은 고압 기체의 힘에 반대되는 반작용의 힘으로 추력(thrust, 推力)을 얻어 우주로 날아가게 되는 것이다. 추력은 로켓을 발사시키는 힘을 말하며, 공기저항이 많은 지상보다 진공 상태의 우주 공간에서 더 커진다. 로켓은 반작용으로 생기는 추력으로 날아올라 목표 지점에 안착하게 된다.

출처 : 삼성디스플레이뉴스룸 - 로켓은 어떤 과학적 원리로 발사될까? 우리 일상에 숨은 작용·반작용의 법칙

Answer 2

안녕하세요. 이형민 과학전문가입니다.

로켓은 작용-반작용의 법칙에 의해서 날라간다고 합니다. 연료를 태워서 추친하게 되면 미는 힘에 의해서 로켓이 비행을 할 수 있다고 합니다.

Answer 3

안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.

로켓이 날아갈 때 하부에서 엄청난 불꽃을 일으키는 것은 로켓 엔진의 작동 원리 때문입니다. 로켓 엔진은 연료와 산소를 혼합하여 연소시키는 방식으로 작동합니다. 이 과정에서 발생하는 가스가 로켓의 하부에서 빠르게 방출되면서 로켓을 밀어주는 힘을 만들어냅니다.

이러한 로켓 엔진의 작동 원리는 뉴턴의 제3 법칙인 행동-반작용 법칙에 기반합니다. 로켓이 가스를 하부에서 방출하면 그 반대 방향으로 로켓이 밀려나게 됩니다. 이로 인해 로켓은 높은 속도로 날아가게 되는 것이죠.

그리고 로켓의 비행 경로를 제어하기 위해서는 로켓 엔진의 방향을 조절할 수 있어야 합니다. 이를 위해 로켓에는 작은 항법 엔진이 장착되어 있으며 이 엔진을 사용하여 로켓의 방향을 조절할 수 있습니다.

마지막으로 로켓의 비행 속도를 높이기 위해서는 로켓이 지구의 중력을 이길 수 있어야 합니다. 이를 위해 로켓은 지구의 중력을 이길 만큼 충분한 힘을 만들어내야 합니다. 따라서 로켓은 연료를 많이 소모하게 되는데 이는 로켓의 크기와 비행 거리에 따라 다르게 조절됩니다.

이렇게 로켓은 로켓 엔진의 작동 원리와 뉴턴의 법칙 그리고 연료 소모량 등 다양한 과학적인 원리에 기반하여 비행을 수행하게 됩니다. 감사합니다.

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Answer 4

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

1. 작용·반작용 법칙: 로켓 엔진은 작용·반작용 법칙에 따라 동작합니다. 연소 반응으로 생성된 가스와 불꽃이 엔진 하부에서 빠르게 방출되면, 그 과정에서 생성되는 반작용 힘에 의해 로켓은 역방향으로 밀려나게 됩니다.

2. 연소 반응: 로켓 엔진은 연료와 산소의 혼합물인 추진제를 사용합니다. 추진제는 연소되면서 엄청난 열과 가스를 생성합니다. 이 가스는 로켓 엔진 내부에서 압력을 발생시키고, 연료와 산소를 밀어내며 로켓을 밀어올립니다.

3. 제트 추진 원리: 로켓 엔진의 작동 원리는 제트 추진 원리에 기반합니다. 로켓에서 생성된 가스와 불꽃은 엔진 하부의 열화구로 통로를 통해 방출됩니다. 이 과정에서 가스는 매우 높은 속도로 방출되면서, 반작용 힘을 생성하여 로켓을 추진합니다.

Answer 5

안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.

로켓이 날아갈 때 하부에서 엄청난 불꽃을 일으키는 이유는 로켓의 작동 원리인 작용-반작용 법칙 때문입니다. 작용-반작용 법칙은 뉴턴의 운동 제3 법칙으로, "모든 작용에는 크기가 같고 방향이 반대인 반작용이 항상 존재한다"는 법칙입니다.

로켓은 연료와 산화제를 연소시켜 고온 고압의 가스를 생성합니다. 이 가스는 로켓의 노즐을 통해 빠져나가면서 엄청난 힘을 발생시킵니다. 이 힘이 바로 로켓의 추력입니다.

로켓의 추력은 로켓의 질량과 가스의 속도에 따라 결정됩니다. 질량이 클수록 추력이 크고, 가스의 속도가 빠를수록 추력이 큽니다.

로켓의 하부에서 불꽃이 발생하는 이유는 가스가 노즐을 통해 빠져나가면서 공기와 마찰을 일으키기 때문입니다. 이 마찰로 인해 가스의 온도가 급격히 상승하고, 이로 인해 불꽃이 발생합니다.

따라서 로켓이 날아갈 때 하부에서 불꽃이 발생하는 것은 로켓의 작동 원리인 작용-반작용 법칙에 따른 자연스러운 현상입니다.

로켓의 추력을 증가시키기 위해서는 질량을 줄이고 가스의 속도를 높이는 방법이 있습니다. 질량을 줄이기 위해서는 가벼운 연료와 산화제를 사용하고, 가스의 속도를 높이기 위해서는 노즐을 개선하는 방법이 있습니다.

로켓의 추력을 증가시키면 로켓의 속도가 빨라지고, 더 높은 고도에 도달할 수 있습니다.

Answer 6

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

로켓이 날아갈 때 하부에서 엄청난 불꽃을 일으키는 것은 로켓의 추진 원리인 작용-반작용의 법칙 때문입니다.

로켓은 연료와 산화제를 연소시켜 고압의 가스를 발생시킵니다. 이 가스는 노즐을 통해 빠른 속도로 배출됩니다. 이때 발생하는 반작용의 힘으로 로켓은 앞으로 나아가게 됩니다.

즉, 로켓은 연료를 분사하는 힘만큼, 연료도 로켓을 같은 힘으로 밀어내는 것입니다. 따라서, 연료를 빠르게 분사할수록 로켓의 추력이 커지고, 더 빠르게 날아갈 수 있습니다.

Answer 7

안녕하세요. 김채원 과학전문가입니다.

연료로는 주로 금속 알루미늄 분말과 마그네슘 분말이 사용되며 산화제는 과염소산 암모늄(NH4ClO4)과 질산 암모늄(NH4NO3)이 사용됩니다.

로켓 연료는 주로 금속 알루미늄 분말과 마그네슘 분만이 사용되고, 산화제로는 과염소산암모늄과 질산 암모늄이 사용됩니다. 이 물질들이 서로 반응하여 발열반응을 일으키고, 이 열에너지와 발생산물들이 작용반작용의 원리를 통해 로켓을 진행방향으로 밀어냅니다.

Answer 8

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.

로켓이 날아갈 때 발생하는 불꽃은 로켓 엔진의 연소 과정에서 일어나는 것입니다. 로켓 엔진은 연료와 산화제를 혼합하여 연소시키는 원리로 작동합니다. 연료와 산화제가 혼합되면 열과 가스가 생성되고, 이 가스가 로켓 엔진 내부에서 압력을 발생시켜 로켓을 추진합니다

Answer 9

안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.

로켓의 과학적 원리는 작용과 반작용의 법칙입니다.

작용과 반작용의 법칙은

모든 작용에는 크기가 같고 방향이 반대인 반작용이

항상 존재한다는 법칙입니다.

로켓은 연료를 연소하여 고압 기체를 배출합니다.

고압 기체는 로켓의 반대 방향으로 분출되는데 이때 고압 기체의 반작용으로 인해 로켓이 앞으로 나아가게 됩니다.

로켓의 추력은 연료를 분사하는 속도에 의해 결정됩니다.

연료를 더 빠르게 분사할수록 로켓의 추력은 커집니다. 따라서 로켓의 속도를 높이기 위해서는 연료를 더 빠르게 분사해야 합니다.

로켓은 지구의 중력을 이겨내고 우주로 나가기 위해서는 일정한 속도를 얻어야 합니다.

지구 궤도에 진입하기 위해서는 초속 8.0km의 속도가 필요합니다.

로켓은 연료를 분사하여 추력을 얻어 이 속도를 얻습니다.

로켓은 우주 공간에서도 추력을 얻을 수 있습니다.

우주 공간에는 공기저항이 없기 때문에 지구에서보다 더 큰 추력을 얻을 수 있습니다.

우주 공간에서 로켓은 더 빠른 속도로 이동할 수 있습니다.

로켓은 현대 우주 개발에 필수적인 기술입니다.

인공위성, 우주선, 우주 정거장 등 우주 개발에 사용되는 모든 발사체는 로켓을 사용합니다.

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Answer 10

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

보통 로켓안에 들어있는 연료들은 공기중의 산소와반응하는 방식이 아닌 금속이 연소하는 방식을 채택하여, 공기가 희박한곳에서도 불꽃을 낼 수 있습니다.

이 연소하는 산물이 튀어나오는 힘에의해 작용반작용 원리로 로켓은 위쪽으로 날아갈 수 있게됩니다.