Hogyan tud egy űrhajó rakétája vákumban működni?

"a kiáramló gáz nem tudja előre "lökni" a rakétát"

Dehogynem tudja. Nem kell hozzá közeg.

Bővebben... Leírom én neked bővebben, csak győzd követni!

Szóval: nézzük a rakétát egy t=0-nak tekintett időpillanatban! Ekkor a rakéta áll, sebessége 0 m/s. A rakéta áll egy m1 tömegű rakétatestből és a benne található m2 tömegű hajtóanyagból. Az egyszerűség kedvéért vegyük azt, hogy a hajtóanyag csak úgy, egyik pillanatról a másikra v2 sebességgel kiáramlik a rakétából, nem ég el, nem változik semmilyen tulajdonsága. Ekkor abban a pillanatban, amikor a hajtóanyag kiáramlott, lesz neki m2*v2 lendülete.

Ekkor jön a képbe a lendületmegmaradás törvénye: a rakétatestből és hajtóanyagból álló rendszer eredeti lendülete 0 volt (mert senki sem ment sehová), tehát most is 0 lendületű kell, hogy legyen. Ezért a hajtóanyag m2*v2 lendületével "szemben" keletkeznie kell egy másik lendületnek is, ami ezt 0-ra egészíti ki. Mivel vákuum van a rakéta körül, ezért csak a rakétatest tud elmozdulni, neki lesz m1*v1 lendülete, ami pont 0-ra egyenlíti ki a hajtóanyag lendületét.

Vagy ha kicsit kézzelfoghatóbb magyarázatot szeretnél: ha ülsz egy csónakban a vízen és kidobsz belőle egy jó nehéz követ, akkor a csónak el fog indulni a kővel ellentétes irányba. Nos, ez esetben mit tekintesz te közegnek? A vizet hiába tekintenéd annak, ez ebből a szempontból csak annyi szerepet játszik, hogy azon könnyen elmozdul a csónak, így az a kis erő, ami fellép, látványosan meg tudja indítani. Ha a levegőt tekinted közegnek, akkor is melléfogtál, mert annak a szerepe csak annyi, hogy fékezi a követ esés közben, ám a kő nem fogja a levegőre támaszkodva jól előretaszajtani a csónakot.

A hatás-ellenhatás törvénye az űrben is működik. Ha például egy puskából kilősz egy lövedéket, akkor a robbanás energiája egyenlően oszlik meg a golyó és a puska között, vagyis éppen akkora erő hat a puskára, mint a lövedékre, csak éppen elelntétes irányban, így a puska a válladnak nyomódik, a lövedék pedig kirepül.

Ugyanígy működik a rakéta is, tulajdonképpen nagy sebességű gázt fejleszt, amit maga mögé lövell ki, az ellenhatás pedig előrelöki a rakétát. Ehhez nem kell közeg, mert egyszerű fizikai jelenség.