水火箭學習物理(牛頓第三定律：作用力與反作用力)

(這是我中二科學課的課業😝)

今天讓我為大家介紹牛頓第三定律：作用力與反作用力，順道解釋水火箭的原理讓大家對作用力與反作用力的應用更清晰。

牛頓第三定律：

當A物體施力在B時物體時，會對B產生一個作用力，而B同時對A產生一個反作用力。兩個力度是相等卻朝相反方向，而且兩個力度是施加在不同物體上。

理解水火箭原理要先明白其操作方式：

先灌水進寶特瓶內，再往寶特瓶打進空氣，然後操作機關讓發射嘴與水火箭分離。

水火箭原理/牛頓第三定律應用：

(圖片來源)

當把空氣打進寶特瓶內，內部的氣壓就會比大氣壓力大，從而內部的空氣希望往外釋放。當噴射嘴跟寶特瓶鬆開時，內部的空氣往外釋放，對水產生向下的作用力。同時根據上面介紹的牛頓第三定律，水會對水火箭產生反作用力，最終把水火箭向上推。

根據「壓力=力度/面積」的公式，如果要水火箭發射得更遠更高，可以打進更多氣，讓內部壓力增強。或者選擇一個較小樽口的寶特瓶，減少面積大小。

為何要加水，不能只用空氣？

(這是我當時問老師的問題😝)

因為氣體的粒子排序較液體疏，所以把空氣打進時，氣體較水容易壓縮，令致就算打進很多氣，內部壓力也是很低。就算根據「壓力=力度/面積」把寶特瓶開口改小，讓力度增強，但因出口位改小了，起飛速度會變慢。再者，根據「力度=質量*加速度」的公式，空氣較水的質量低，當作用力施加在空氣時，空氣很快就噴走了，沒辦法產生一個持續的反作用力。相反，水的質量較高，被施加作用力時沒那麼快排走，能施加持續的反作用力。

題外話

其實活動中教學比看書更有效，而且水火箭的用料、操作比較簡單，不少學校都在課程中插入了水火箭的單元。

如果家長希望孩子能對科學燃起興趣，可以到淘寶上買一套水火箭，不過是幾十塊RMB，又能與孩子一同製作、發射，有更多家庭樂。