原理如下:想象火箭竖直向上漂浮在真空中,静止不动。
我们的简易火箭最下面固定着一个平板,燃料和氧化剂管出口紧贴在平板下方,喷出燃料燃烧产生大量气体,气体向前后左右上下六个方向自由膨胀,其中向上膨胀的部分气体作用在平板上,就能推动真空中的火箭上升。
但这样向其他五个方向膨胀的气体都浪费了,真实的火箭发动机</a>把这个平板向下弯成一个梨型的容器,将燃料和氧化剂出口包在内部,并仔细设计形状,使气体作用在火箭发动机上的力最大。
火箭由于加速上升,速度增大,火箭的动能增大,上升过程中高度增加,重力势能也增大,因此机械能也增大;火箭在大气层中上升,要克服摩擦力做功,内能要增加。
机械能包括动能和势能,物体动能和势能的变化会引起机械能的变化;动能与质量和速度有关,质量越大、速度越大则动能越大;重力势能与质量和高度有关,质量越大、高度越大则重力势能越大。
火箭向前飞行时,燃烧剂和氧化剂在燃烧室迅速燃烧,产生的高温高压燃气以每秒数千米的速度向后喷出。
火箭在喷气的时候相当于给气体一个向后的推力,按牛顿定律,喷出的气体就会通过在火箭上的作用点给火箭一个反作用力,使火箭向前飞行。