ペットボトルのロケットが飛ぶ原理を詳しく教えてください。

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A 回答 (5件)

これには、作用、反作用の法則について知る必用があります。



作用、反作用の法則とは、
『二つの物体があり、片方がもう片方に力を加えると、力を加えた方も動く』
ということです。
たとえば、
「自分は荷物用台車に乗っていて、手で壁を押した。
すると、自分は台車に乗って壁から離れるように動いた。」
これは、
「自分が壁に力を加えたため、自分も壁から力を加えられた」
と言い換えることが出来ます。
自分→壁 が作用で、壁→自分が反作用、ということになります。

作用と反作用は、
・同一直線上に存在し、
・それぞれの力の大きさは等しく、
・向きは反対である。
のように発生します。

ペットボトルロケットの場合、
水を押し出す力・・・作用
水が押し返す力・・・反作用
となり、ペットボトルロケットは空高く打ち上げられる、ということです。

一般に、水の量はボトルの容積の25%~35%ほどが最適のようです。
参考になるか分かりませんが、少しでも分かっていただけたら幸いです。
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回答じゃないけど。


stomachmanは1981年アメリカ製という水ロケットを持ってます。実に2段式なんですぞ。まだPETボトルが普及する以前のものです。高さ50cm直径5cmほどの赤い透明プラスチック製。とてもきれいで、しかも結構良く飛びます。
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作用反作用の関係で本物のロケットが飛ぶのとまったく同じ原理です。

例えば大きな錘を良く転がる台車などの上で力いっぱい投げるとどうなるでしょう。錘を遠くに投げたはずなのに、錘は投げた位置からあまり動かず、台車に乗った人のほうが投げた方向と反対に動いてしまうはずです。これは錘に慣性(慣性の法則ってご存知ですか?物体は外部から力加えられない限り元の位置にありつづけようとする、また一旦運動をはじめると、外部から力が掛からない限りその方向に運動を続けようとすると言うものです)が働いていてその場所から動くまいとしているからです。ペットボトルの中に入れられた水はボトルの中から動くまいとしているわけですが、ボトルに入れられた空気によって押し出されます。この場合もちろん水も後ろに飛びますが、同じ力でペットボトルも水と反対の方向に押されることになるわけです。じっとしていようとするものを押せば、当然押し返されるのです。実際のロケットでは水ではなく燃料が燃焼したときに出るガスの反作用で飛んでいます。どれだけ大きな推進力を得るかということはどれだけ重い(大量)水やガスをどれだけ速い速度で噴出すかで決まります。
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ペットボトルロケットは、入れた空気でペットボトルの内圧が高まり、ある圧力になると水を押し出します。

この吹き出した水と作用反作用の原理で反対方向に等しい運動量でペットボトルは上に飛んでいくというわけです。高く飛ばすには、如何に内圧を高めて高速に水を噴き出させるか、水の量や空気の入れ方を工夫する必要があります。
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あれは「水ロケット」とよばれるものの1種で、3分の1ほど水が入ったプラスチック容器(ペットボトル)に圧縮空気(自転車の空気入れを利用)を入れ、栓を抜けたとき、噴出する水の勢いでロケットのように飛ぶというものです。

水を入れないとぜんぜん飛びません。飛ばす際、一番問題となのるは水の量で、多ければ噴出時間が長く持続し、遠くまで飛びそうな気がしますが、ロケットの質量が増すので加速されにくくなります。また水が多ければ、その分、圧縮空気を入れる空間が小さくなるので、圧力の低下が激しく、水を噴出する力が弱くなってしまいます。逆に、入れる水が少なすぎると、噴出量が少ないので十分に加速されず飛ばないということになります。

この参考URLでは作り方等の説明があります。またこのロケットの推力には、水の噴出によるものと、水がなくなった後に起きる空気の噴出によるものとがありますが、この力学的説明も載っています。

参考URL:http://www.asahi-net.or.jp/~hy9n-knk/petindex.htm
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Qやんわり断ってもわからない人って、本当にわかっていないのでしょうか?

主人の親戚で、こちらがやんわり断ってもわからない人がけっこうたくさんいて困っています。

ふつうの人間関係では、相手が嫌がっていたりすると、表情とか声とか雰囲気で感じ取れて、やんわり断ると、それ以上ムリは言わないかと思うのですが、主人の親戚にはどうも通じません。
ごり押ししきて大変困惑しています。

主人は山奥の田舎出身です。親戚もみな山奥で農家してます。
ちなみに主人は一人息子の長男です。
私は生まれも育ちもどちらかというと都会のほうかもしれません。
通じないのは田舎の人だからでしょうか(でもそうでない田舎の人もたくさんいらっしゃいますよね?)

こういう人たちは、こちらが断っていることが本当にわからないのでしょうか?
それともわかっているけどゴリ押ししたいのでしょうか?

本当にわからないなら、角が立ってもはっきり断っていかなければいけませんよね・・・
でもそれって、鈍すぎて信じられないんですけど・・・・

本当にわからないんでしょうか・・?

何か経験あるかた、よろしかったらどうぞ教えてください。

Aベストアンサー

やんわり断るというと、人によっては「遠慮」しているととることがほとんど。

すると、遠慮することはないからともっとごりごり押してきます。

遠慮ではないとはっきりさせる言い回しをするのがよろしいかと思いますよ。

角が立たずに、断るというのもテクニック。
遠慮でない、言い方というのも難しいですが。

わかっていて、ごり押しなら、こちらも、ごり押し返しです(笑)

遠慮するようなことではないけど、遠慮していると解釈する人は多いです。
で、断っているのだとわかると、なぜ断ると押し返してきます。

親切で勧めているのにその親切をなぜ断るということですが、「世界」が違う人は仕方がありません。

隣に住んでいて日々が、大変というとことでもなければはっきり言うのも今後のためです。

ものをもらっても「ごみ」なるだけだからいらないということも
わからない人にはわかりません。

Qペットボトルロケット ペットボトルの断面図

僕はペットボトルロケットがどうすればよく飛ぶのか調べていて
ペットボトルの断面図が欲しいのですが見つかりません。
某コーラ社にメールを送っても帰ってきませんでした。
どうすれば見つかりますでしょうか?教えてください。

Aベストアンサー

実は、私はペットボトルの金型製作に携わった事があるのですが、
ペットボトルは、あの形になる1つ前の段階では、ネジ部の下の部分は試験管のようになっていて、金型の中で熱風を口から追い込んで、プラスチックスが膨張させ、ペットボトルの形になります。

プラスチックスが膨張して、金型に密着するという性質上、
肉厚が均等になる事は難しく、部分的に変肉になる事が一般的でその結果、ペットボトルはかなり変形しています。

私はCADで描いた物を削りだして、3次元測定器で測定し、納品するという仕事をしていますが、プラスチックスに関しては、歪みが大きく嫌になるほど精度が出ません。
私が従事している世界でいうとペットボトルの寸法はかなりいい加減です。
また、ペットボトルロケットは、内部の気圧を上げる事によって、
飛ぶわけですから、ペットボトルの膨張も加味しなければならないと思います。

それと。私が質問に対して思ったことですが。
snow023さんはどの程度の寸法精度を要求しているのでしょうか?
図面データーはDXFやIGES等のCADデーターなのでしょうか。それともBMP等の画像データーなのでしょうか。
この辺りの事柄も質問に交えると他の方も回答しやすいと思います。

実は、私はペットボトルの金型製作に携わった事があるのですが、
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肉厚が均等になる事は難しく、部分的に変肉になる事が一般的でその結果、ペットボトルはかなり変形しています。

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Q医療費控除 退職所得控除 何もわかっていない私です。教えてください!

我が家(夫サラリーマン、私無職、子供0人現妊娠中)は確定申告必要あるのですか?
16年12月に新築購入しました(その確定申告は17年3月に申告済です)
17年12月の年末調整で住宅控除のお金は給与と一緒に頂きました。 
17年3月 私退職しました(1年半正社員 退職金なし)
その後再就職していません。源泉徴収票には、支払い金額\56万源泉徴収税額\1万6千、社会保険料\7万とこの3項目にしか数字はありません。退職所得控除にあてはまるのですか?
それと17年度医療費が\15万かかったのですが、夫の源泉徴収票には、
源泉徴収税額が0円となっております。医療費控除うけれますか?

Aベストアンサー

>退職所得控除にあてはまるのですか…

これは違うようですね。
http://www.taxanswer.nta.go.jp/1420.htm
しかし、あなたが確定申告することによって、支払い済みの源泉税 1万6千円を取り返すことができます。

>17年度医療費が\15万かかったのですが…

医療費控除は、会社の年末調整ではやってもらえません。確定申告をすれば、税金がいくらか返ってきますが、義務ではありません。
しかし、

>夫の源泉徴収票には、源泉徴収税額が0円となってお…

給与所得者で源泉税がゼロというのはあまり考えられないのですが、会社に何か特殊な事情がおありなのでしょうか。
いずれにせよ、会社で源泉徴収されていないのなら、確定申告をして税金を納める必要があります。そのとき、医療費控除も一緒に書き込めば、いくらか税金が安くなります。
http://www.taxanswer.nta.go.jp/1900.htm

ご主人は義務、あなたは任意ですが、それぞれ確定申告をすることになりそうです。

Q大型飛行機が飛ぶ原理が「たまたま」の原理に基づくというのは本当ですか?

先日、知人との会話で、

「大型の飛行機が飛ぶ原理を知っているか?」

と聞かれたので、テレビでみたことのある揚力のコトを挙げたところ、

「確かにその原理を利用しているけど、厳密には「たまたま」あの形にしたら飛んだだけで、今の飛行機の形があの形になっている根拠は科学的に証明できていないんだってさ!」

と言っていました。

本当であれば非常に面白い話だと思ったのでその時はとても感心したのですが、「たまたま」という表現と「科学的に証明」っていうところがいまひとつピンとこなかったので、この件についてもう少し詳しく説明できる方がいましたら、ぜひご教授願います。

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

私の記憶で書いていますので厳密には間違っているかもしれません。

ベルヌーイの法則においてそもそも前提が、膨らんだ部分と平たい面を通った気流が、同じ場所でぶつかるということです。ゆえに、膨らんだ面の気流は早く流れる必要があるので、その分気圧さが上下に生じ浮力が生まれるとということです。これは、水を流した水道にスプーンの背中の丸い部分をつけるとひきつけられることなどからよく紹介されています。しかし、その[同じ場所でぶつかる」必要がそもそもなぜあるのか?といわれるとなぜそうなのか説明がつかないということです。

飛行機では確かにベルヌーイの法則による浮力が生じているらしいですが、一方翼を気流に対して斜めに向けることで下に向かう気流の成分をつくり、ニュートンの反作用の法則で飛行機が上にちからを受けているのも確かです。むしろ、後者のほうが実は大きいというような話も聞いたことがあります。ちなみに飛行機が離陸寸前や着陸するときに翼の後端が伸びたししてますが、あれが向え角を増やす装置(フラップ)で、低速における浮力を補っています。

でたらめで飛んでいるというと、確かに語弊があると思います。でたらめ、といってもきちんと飛ぶだけの力が生じるように細かく計算されて作られています。また、気流の乱れや、エンジンが一個だめになっても飛べるなどの想定はいろいろされて、それなりに根拠があって安全に設計されていますので、急に飛べなくなることはないです。また、飛行機の対気流速度が一以下になると翼を流れる気流に一気に乱れが生じ、いわゆる(失速)がおきますが、あるパイロットの書いた本によると、この失速というのはかなり正確な値で、一気にガクッとくるぐらい正確に判断されています。

飛行機、と昆虫などが述べられていますが、これはスケール効果というものが関係してきますので簡単に説明できません。私も詳しくわかりませんが、例えば、ありを手で持って立って落としてもありは死にませんが、人間がビルの上から落ちれば死にます。つまり、大きさや速度によっても気流の振る舞いが違ってきますので端的に同等に比較することはできません。ちなみに、鳥や昆虫などはこのスケール効果で考えると、羽を羽ばたかせて飛ぶような方法がもっとも効率が良いですが、逆に飛行機や音速旅客機などは空気に乗って「滑空」するような形のほうが効率が良いことが割わかります。これは水中でも似たようなことが生じており、サメやマグロなんかはなんとなく「滑水」するようや泳ぎをしますが、反対に遅い、小さい魚はどちらかといえば浮くような泳ぎ方です。

まあ、自然の法則というのはなぜか知らないけどこうなってたなんてことは多いですので、[でたらめ」といえばでたらめなことなんていっぱいあります。特に量子論や相対性理論などでは「こう考えるとうまくいく。とりあえず今これで矛盾はない」というようなスタンスで、実際はなぜそうなるのかはわからないのです。ただ、虫の飛び方などは現在の航空力学などで考えてもなぜか勝手に効率のよい方法で飛んでたりするので、そんなときに自然の神秘が生まれますね。

長文失礼します。

私の記憶で書いていますので厳密には間違っているかもしれません。

ベルヌーイの法則においてそもそも前提が、膨らんだ部分と平たい面を通った気流が、同じ場所でぶつかるということです。ゆえに、膨らんだ面の気流は早く流れる必要があるので、その分気圧さが上下に生じ浮力が生まれるとということです。これは、水を流した水道にスプーンの背中の丸い部分をつけるとひきつけられることなどからよく紹介されています。しかし、その[同じ場所でぶつかる」必要がそもそもなぜあるのか?といわれるとなぜそうな...続きを読む

Q友人にカマをかけられたんですが嫌なことだってわかっていない

私は今フリーなんですがある日知らないアドレスからメールが送られてきました。
適当に「どちら様ですか?」と返事を返しているうちに友人でこんなことするのは一人だ。と思い途中ではもうわかってたんですね。
でメールの内容でその友人の彼氏だということがわかりました。
遊ぼうとのことでしたが断ってまあ終わったんですがこれを友人は知っているのか気になったんですが変にいうのもあれかなと思い一応黙ってたんですね。
そしたら会ったときにその友人からそのことを言い出したんですが2人で一緒に私をおちょくって出してたみたいなんです。かなりむっとしました。
で数日経ってまたメールがきたんです。
今度も遊ぼうよみたいなメールでした。いいかげんにしろよと思ってまた適当に返したんですが
今度は文句まじりに友人にいうとそれは知らなかった様子・・
あげくに「遊んであげてよ」と私がそういうことすることないのを知ってて言われたのでこれも嫌です。

他の友人からすると人事の様子。怒っている私が馬鹿みたいに思えるんです。

この二人がそろっているときには会いたくないんですが何かにつけて男を連れてくるんですね。
はっきり言っちゃうと「嫌」なんですが嫌というとわざわざ男のほうに言っちゃいそうな子でしてごたごたはしたくないんです。
ぜんぜんこういうところに気がまわらない友人にはどうやってわからせるんでしょうか。
たぶん話してもまともに聞いてくれない性格です。

私は今フリーなんですがある日知らないアドレスからメールが送られてきました。
適当に「どちら様ですか?」と返事を返しているうちに友人でこんなことするのは一人だ。と思い途中ではもうわかってたんですね。
でメールの内容でその友人の彼氏だということがわかりました。
遊ぼうとのことでしたが断ってまあ終わったんですがこれを友人は知っているのか気になったんですが変にいうのもあれかなと思い一応黙ってたんですね。
そしたら会ったときにその友人からそのことを言い出したんですが2人で一緒に私をお...続きを読む

Aベストアンサー

sayachanさん、こんにちは。

>そしたら会ったときにその友人からそのことを言い出したんですが2人で一緒に私をおちょくって出してたみたいなんです。かなりむっとしました。

これ、sayachanさんを、はめようとして、二人で悪ふざけして
そんなメール送ってきたということですか?
感じ悪いですねえ!!・・・そんなことするなんて、いやらしいですね。

>今度は文句まじりに友人にいうとそれは知らなかった様子・・
あげくに「遊んであげてよ」と私がそういうことすることないのを知ってて言われたのでこれも嫌です。

このときの友人の態度は、狼狽を隠そうとしていたのかも知れません。
1回目のときは、確かに彼氏とふざけて
「sayachan誘ってみようか」という感じで彼氏にメールさせたのかも知れません。
でも、2回目のときは、彼氏が独自にメールを送ってきたのであって
それは彼女との相談の上じゃなく、彼氏だけの行動なので
友人としては、心おだやかでいられなかったのでは。
でも、それをsayachanさんに悟られたくないので
「遊んであげてよ」
なんて、強気とも思えるような発言になったのではないか、と思います。

>ぜんぜんこういうところに気がまわらない友人にはどうやってわからせるんでしょうか。

今回のことで、彼女も少し懲りたのではないでしょうか?
最初は悪ふざけでやったつもりが、2回目のときは、彼氏が勝手に行動してたんですから・・・

もし彼女に分からせるとしたら、
彼からそんな不愉快メールがまた来たら、
黙って無視するとか
「(友人の名前)に転送しますよ♪」
・・・と、ジョークで切り返す。
もしくは
「(友人)からも遊んであげてよといわれたので、遊んであげてもいいけど
 いろいろ高くつくよ♪」
・・・と、ブラックジョークでおどかす。

まあ、無視しといて次に会ったときにでも
「またしょうもない冗談メール来てたから、
 パケット通信料もったいないから、返信しなかったわ~~~笑」

という感じでぐさっと言ってしまうのもいいかも知れません。

あまり真剣に受け取らないほうがいいかも知れません。
不愉快なときは、無視しておいてもこの相手の場合はいいんじゃないかと思います。

sayachanさん、こんにちは。

>そしたら会ったときにその友人からそのことを言い出したんですが2人で一緒に私をおちょくって出してたみたいなんです。かなりむっとしました。

これ、sayachanさんを、はめようとして、二人で悪ふざけして
そんなメール送ってきたということですか?
感じ悪いですねえ!!・・・そんなことするなんて、いやらしいですね。

>今度は文句まじりに友人にいうとそれは知らなかった様子・・
あげくに「遊んであげてよ」と私がそういうことすることないのを知ってて言われたの...続きを読む

Qfortranでペットボトルロケット

fortranでペットボトルロケットの軌道計算をしています。
コンパイルは問題ないのですが、正しい数値が出てきません。
なぜなのか教えてください。

e=1000
S=0.0006
m=0.055
P0=100000
L=0.002
Ps=600000
Vs=0.0008

P=600000.0
V=0.0008
a=0.0
d=0.0
h=0.0
dt=0.01
t=0.0

write(6,600)P,V,a,d,h,t
600 format(4f10.4)

do i=1,10000
if(V>0)then
w=(2*(P-P0)/e)**(1/2)
else
w=0
end if
Mm=m+e*v
V=V-w*S*dt
a=a+e*S*w*w/Mm
d=d+a*dt
h=h+d*dt
P=Ps*(L-Vs)/(L-V)
t=t+dt
write(6,600)P,V,a,d,h,t
enddo
end

fortranでペットボトルロケットの軌道計算をしています。
コンパイルは問題ないのですが、正しい数値が出てきません。
なぜなのか教えてください。

e=1000
S=0.0006
m=0.055
P0=100000
L=0.002
Ps=600000
Vs=0.0008

P=600000.0
V=0.0008
a=0.0
d=0.0
h=0.0
dt=0.01
t=0.0

write(6,600)P,V,a,d,h,t
600 format(4f10.4)

do i=1,10000
if(V>0)then
w=(2*(P-P0)/e)*...続きを読む

Aベストアンサー

各文字が何を表しているのか
どういう微分方程式を解こうとしているのか
「正しい数値が出ない」とは具体的にどういう結果が出力されたという意味か
みたいな事を貴方の書いたプログラムだけから推測するクイズを解く気にはなれないので、クイズを解かずにわかる範囲の事しか書けませんが、


言語によっては整数/整数の結果が常に整数(商を返す)になります。つまり1/2が0.5ではなく0になります。fortranの仕様は覚えてませんが、この事を意識せずに1/2と書いたのならこれがいくらになっているのか確かめた方がいいでしょう。


>a=a+e*S*w*w/Mm
>d=d+a*dt
>h=h+d*dt
この部分の計算の順番はこれで正しいですか?
例えば、hの式にあるdはその直面で計算したdの値(多分、次の時刻での値)が使われます。

Q女心をわかっていない自分

付き合って2ヶ月の彼女とデートをしました。遊園地に行ったりしましたが彼女に、「付き合って2ヶ月もたつのになんでキスしてくれないの?私はデートするたびにいつキスしてくれるのか待ってたのに。女の子からキスするのは恥ずかしいから男性から誘ってくれないとダメでしょ。さっきも観覧車乗ったのになんでキスしてくれないの?もっと強引にしてほしいの。やさしいだけじゃダメだよ。もっと女心を勉強して!!」と説教されました。女心がわからないのですね僕は・・・
女性とデートすると緊張するのです。手に汗をかきます。もう彼女は僕のこと嫌いになりましたよね?どうしたらいいでしょうか?

Aベストアンサー

嫌われてたら、何も言わずに去って言っていると思います(笑)
彼女はあなたに、チャンスをくれたのだと思いましょう(^^)
女心、といっても、十人十色ですからね。
ここでは「彼女の心が分からなかった」と捉え、今回は一つ、
彼女の気持ちが分かったと言うことで、喜びましょうよ♪

というか、緊張しながらも頑張ってきたあなたの気持ちを彼女は
察する事ができなかったのですから、お互い様かな?(笑)

そのくらいに鷹揚に構えて、今回のことでは落ち込むことなく、
彼女の気持ちを損ねた事を謝ったら、自分も一生懸命だけど、
なかなか行動が追いつかない事を伝えて、少しずつ、進めていくつもり
(そのつもりですよね?)だ、と言うのを分かってもらってください。

そうやってお互いの価値観をすり合わせていくのが「付き合う」
と言うことだと思いますよ(^^)

Qペットボトルロケットは外国でも使われているでしょうか

水と圧縮空気で飛ばすペットボトルロケットは、日本人の発明でしょうか?
また、ペットボトルロケットは、外国でも使われているでしょうか?

Aベストアンサー

日本ペットボトルクラフト協会なる団体の方が、テレビ朝日「クイズ
雑学王」8月5日放送分で「15年前にカヌーの救助用に自分達で考案
した」と言ってました。

テレビ朝日 クイズ雑学王 HP (おさらい・8/5・第三問)
http://www.tv-asahi.co.jp/zatsugaku/index.html

日本ペットボトルクラフト協会
http://pcaj-i.jp/

Q基本もわかっていない馬鹿公務員です。教えていただけないでしょうか。

はじめまして。よろしくお願いいたします。
 (1)「公僕」 (2)「奉仕」 (3)「公務員」
 この公務員の土台・基本となる言葉について、辞書等を調べず、イメージやお考えをお聞かせいただけないでしょうか。
 辞書や法律書を見れば書いてあることですが、時代とともに何か変化している気が前からしています。最低でも、この見解がずれたり、双方が一致しないと、様々なトラブルが発生すると思っています。私自身も反省点は多々です。過去は「待つ公務員」ではなく「出向く公務員」を目指していました。自分を知識常識がない不良職員と思っています。
 「馬鹿な公務員に付き合ってられるか!」と怒られそうですが、それを覚悟で相談させてください。もちろんですが、一日が全て終わった後の、一人の学習時間にしたいと思います。恥かもしれません。確かにはずかしいです。ですが、お願いいたします。

Aベストアンサー

ちょっと自意識過剰なんじゃないかと思います。
今はIT化のよって、匿名で意見を述べるツールがたくさんあります。
職場や上司への批判ではなくて、住民の幸せのために、未来の住民のためにこうすべきという建設的な意見を投稿し住民を啓発することも容易でしょう?こんな質問をするよりも、あなたが住民の幸せという視点でのアイデアをお持ちなら、どしどし奥さんにも聞いてもらって、信念を持って行動すべきです。アイデアがないなら、まず真摯な態度で自分の職務に励むことです。専門性を磨き、そして住民の声に耳を傾け、現場を知る、そこから新しい改善点のヒントが見つかることも多いですから。やる気が空回りしていませんか?まずは足元から。一歩一歩着実に進んで行きましょう。

Qロケットはなぜ飛ぶ?

飛行機やロケットが飛ぶ(進む、前進するの意味)のは、エンジンで燃料を燃やして噴射し、その反作用で飛ぶものと理解しています。

空気中に噴射するならその反作用で飛ぶというのはわかりますが、空気も何も存在しない宇宙空間に噴射してなぜロケットが飛ぶのでしょう?

何も存在しないから、反作用も生じないように思うのですが?

Aベストアンサー

ちょっと文章で説明しにくいので

http://www.nal.go.jp/krc/jpn/about/index.htm

参考URL:http://www.nal.go.jp/krc/jpn/about/index.htm


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