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認識火箭，體驗科學

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IC之音廣播電台｜

7月1號到3號，國研院國家太空中心2014年太空科學夏令營，在太空中心許多的專家學者及熱心伙伴的共同努力之下，熱鬧展開。其中，本集單元的科學顧問：太空中心的任務科學家蕭俊傑博士，親自為小學生介紹了火箭的原理，並由黃楓台老師帶領同學操作彈射火箭，引發了孩子們高度的興趣。請聽今天的科學三分鐘，主題是：認識火箭，體驗科學。

學童：火箭…三、二、一，發射！耶！

您現在聽到的，是在國家太空中心的太空科學夏令營當中，興奮的孩子，在現場體驗彈射火箭的情形。國家太空中心的蕭俊傑博士，也為孩子帶來了火箭原理的介紹：

蕭博士：
火箭的原理是什麼，大家都知道嗎？…作用力與反作用力。那你可不可以解釋一下，什麼叫作用力與反作用力？

學童：
當一個物體，它對另外一個物體施了一股力的話，也會產生一股跟它反方向的力。

蕭博士：
差不多就是這個意思。

火箭與飛機最大的不同，是飛機的飛行，需要靠空氣提供升力，但是火箭卻不需要靠空氣來飛行，因為它自己已經攜帶了所需要的燃料與氧化劑。然而，讓我們驚訝的，現場卻有同學提出了這樣的問題：

學童：
在太空是真空的，它沒有東西給它推，然後也沒有反作用力啊？所以它應該只有作用力才對吧？

仔細一想，這位同學的問題還蠻犀利的。太空中沒有空氣，火箭沒有空氣可以推，怎麼產生反作用力呢？

要回答這個問題，您可以在家做一個簡單的實驗，到浴室拿起蓮蓬頭，把水「開到最大」！這時候只要一鬆手，蓮蓬頭一定會朝您噴水的「反方向」後退。當然，您的手要趕快接住蓮蓬頭，不然掉下去的話，恐怕就會噴得您滿身濕了。

從這個實驗應該很容易想像，蓮蓬頭會後退，跟四周有沒有空氣並沒有關聯，而是水柱噴出去的時候，噴出去的水會給蓮蓬頭一個反作用力，讓它後退。

同樣的道理，燃料在火箭引擎裡面燃燒的時候，會產生一股作用力把燃燒產生的氣體「噴出去」，而這些「噴出去的」的氣體，會給火箭施加一股反作用力來推動它，就好像我們噴水而推動了蓮蓬頭一樣。火箭就是靠著這樣的反作用力飛行的。

至於夏令營當中，孩子們體驗的彈射火箭，原理稍有不同，示範老師解釋說：

平常我們用氣球當作火箭在射的時候，是不是把氣放掉，火箭就會飛走對不對？這個氣，如果它不會漏掉的話，那火箭要怎麼飛？同學，兩隻手同時舉起來，我一手抓住彈射火箭尾翼的地方，另外一隻手從它的引擎部分用力戳進去。我數到三，一、二、三！……這樣就可以射出去了。

因此，用氣球彈射火箭，不是藉由噴出燃料或氣體來推動火箭，而是對火箭底部的氣球施加一股力，讓氣球變形，當氣球彈回原狀的時候，就有一股力量推動火箭升空。就像老師的示範，跟我們用手指戳火箭的底部，把它彈出去，道理是一樣的。

您也可以搜尋關鍵字：國家太空中心，進一步了解相關的科普知識。

【本單元由科技部補助製播】2014-07-13 16:55:00播出

火箭(15) 反作用力(8)

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