1. Что вообще делает реактивный двигатель
Реактивный двигатель работает не «давлением», а обменом импульсом.
Он:
выбрасывает массу (газ) с большой скоростью
получает равный и противоположный импульс (3-й закон Ньютона)
Формула тяги:
𝐹
=
𝑚
˙
⋅
𝑣
ист
F=
m
˙
⋅v
ист
Где:
𝑚
˙
m
˙
— массовый расход
𝑣
ист
v
ист
— скорость истечения
Ключевое:
👉 часть системы уходит наружу.
2. Что значит «закрытая ёмкость»
Закрытая ёмкость = замкнутая система:
ни масса
ни энергия
ни импульс
не покидают систему
Внутри может быть:
газ
двигатель
сопло
хоть термоядерный реактор
Но всё остаётся внутри.
3. Закон сохранения импульса (ключевой)
Для замкнутой системы:
∑
𝑝
⃗
=
const
∑
p
=const
То есть:
если что-то внутри ускоряется в одну сторону
что-то другое внутри ускоряется в другую
сумма = 0
4. Что произойдёт, если включить «реактивный двигатель» внутри
Представь:
коробку в космосе
внутри двигатель, выбрасывающий газ
Шаг 1
Газ летит вправо → двигатель толкается влево
Шаг 2
Газ ударяется о стенку
→ передаёт обратный импульс коробке
Итог
Импульсы взаимно компенсируются:
двигатель толкнул коробку влево
газ толкнул коробку вправо
➡️ центр масс системы не сдвинулся
Коробка может:
дрожать
греться
шуметь
но не полетит
5. А если давление? А если сопло? А если форма хитрая?
Неважно.
Давление — скаляр
Импульс — вектор
Внутренние силы:
всегда попарно компенсируются
не могут изменить движение центра масс
Можно толкать стены сколько угодно — это всё равно, что пытаться поднять себя за волосы.
6. Почему ракета работает в вакууме, но не в коробке
Потому что:
Ракета Закрытая ёмкость
Масса уходит наружу Масса остаётся внутри
Импульс уносится Импульс возвращается
Система открытая Система замкнутая
Космос не нужен как опора.
Нужно наружу выбросить импульс.
7. А можно ли обмануть?
Только если:
нарушить сохранение импульса ❌
выбрасывать что-то наружу ✅
взаимодействовать с внешним полем (магнитным, гравитационным) ⚠️
→ но тогда система уже не закрытая
Все «EM-drive», «безопорные двигатели»:
либо ошибочны
либо измеряют тепловые/вибрационные эффекты
либо забывают про внешнее взаимодействие