【作用反作用について】 風船に空気を入れ口を縛ったとき 風船の中の力は釣り合っている。F₁＝-F₂

【作用反作用について】
風船に空気を入れ口を縛ったとき 風船の中の力は釣り合っている。F₁＝-F₂
次に口を解くと 空気がF₂で押し出され その反作用で風船はF₁の力で前進する これは正しいですか？

No.2 回答者： ssawatake 回答日時： 2024/10/02 13:38

何とも意味不明な図。

F2って何？
風船が外に向って押し出す力をF1とするなら、外気圧はF1で風船を内におす。

右側を破って-F2(つまり-F1)の力だったら外気圧と等しいはから止まってるだけ。

ゴムの収縮力によってF1より大きな力が加わるので、その力F-外気圧F1の差分の力で空気が右から噴出す。

その力Fの反作用で風船の左壁が押されるので、左へ動く。

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2024/10/02 09:45

＞風船に空気を入れ口を縛ったとき 風船の中の力は釣り合っている。

F₁＝-F₂

その「F2」とは何ですか？

「ゴムの復元力 + 大気圧が風船表面を押す力」であれば、「外側→内側」向きの力ですよね。

それと、風船の中の空気の圧力が風船内面を押す力 F1 （「内側→外側」の向き）とがつり合っている。

＞次に口を解くと 空気がF₂で押し出され その反作用で風船はF₁の力で前進する これは正しいですか？

間違っています。
上に書いた
「風船の中の空気の圧力が風船内面を押す力 F1 」
が風船の中の空気を「F1 の力で」噴出します。「内側→外側」の力です。
この「F1 の力」が周辺の空気を押し、その反作用で風船は運動します。
「F2」は「外側→内側」向きの力ですから、これが直接「風船から噴出する力」にはなりません。

もちろん、風船は縮小しながらも「球形」を維持しているので、「ゴムの復元力」はだんだん小さくなりますが「F1 と F2 がつり合っている」状態を維持しながら変化していきます。
なので「噴出する力 F1」は、大気圧に対して「ゴムの復元力」の分だけ大きい「内側→外側」の力になります。