静止したロケットのエネルギーはどこへ？

質問

質量mのロケットが地上からある高さの所で下向きの推力Fを出して静止しているとします．
この場合，運動エネルギーは0で位置エネルギーの変化も0です．
でも，ロケットは推力としてエンジンからあるエネルギーを受けていると思います．（一つには決まらない気がしますが・・・）
そう考えると，エネルギー保存の式がおかしくなる気がするのと，エネルギー保存が成り立つとすると得られたエネルギーはどこへ行ってしまったのか分からなくなります．
エネルギーと運動量の違いが関係しているのでしょうか？
なにか，いい説明がありましたら，教えてください．

回答No.18

noname#104477 · ベストアンサー

＞エネルギーを必要として高さを維持することもあると読み取ったのですが、その場合でも力とエネルギーは関係がないのでしょうか？

ここの部分ですがそのとおりです。
順を追って考えてください。

１、噴射しているがロケットは静止している。
２、テーブルの上にコップが置いてある

規模は違いますが1と2はまったく同じ状態です。
２のコップはエネルギーを受け取っていると思いますか？勿論何処からもエネルギーは受け取っていませんね。それと同じ事です。

仮にコップが外部から何らかのエネルギーを受け取っているとすると決定的な矛盾があります。

矛盾１、つまりコップはエネルギーを受け取っているはずなのに何も変化していないと言う事です。位置も温度も大きさもです。

矛盾２、そのエネルギーは一体何処から来るのか？？無から生まれるのか？そうだとすれば永久機関が出来るという事でやはり矛盾している。

ロケットも同じ事、空中に静止しているロケット本体が何らかのエネルギーを受け取っているならその前後でロケットは何かが変化しなければなりません。
『エネルギーを受け取っても何も変化が無い』と言う事は理論的にありえませんね。

結局ロケットは何も変化していない→エネルギーを受け取っていない。と言うことです。
なら噴射のエネルギーは何処へ行ったかですが、熱、光、本体を振動させるなどに使われたと言う事ですね。
膨大なエネルギーを消費して何の仕事もしていないと言うことです。
ここで『仕事』とは物理学でいう仕事です。

補足

お答えありがとうございます。
分かりやすい説明で大分理解できました。
問題の本質に近づいてきた気がします。

１、噴射しているがロケットは静止している。
２、テーブルの上にコップが置いてある
が力の釣り合いから見て、同じ状態であることはよく分かります。
ただ、片方はエネルギーを消費して、片方はエネルギーを消費しないという状況ですよね。
ここの違いがよくわからないのです。
「なんのエネルギーを使わないで出す力」と「無駄なエネルギーを使って出す力」みたいなのがあるようなきがするのですが・・・。
無駄なエネルギーを使わなくてはならない理由みたいなのを知りたい気がします。
最初の質問と大分違ってきてるかもしれませんが、よろしくお願いします。

あと、
＞ここで『仕事』とは物理学でいう仕事です。
とありますが、物理学以外でいう仕事ってどういった仕事のことですか？
その仕事はしているという事ですか？