ペットボトル内圧縮エヤーの推力

質問

(1)3-4kgs/cm2の圧縮エヤーだけが密閉された1000mlのペットボトル（他の材質でも可）を重量2kgのスケートボードに取り付けて直径2mmのノズルから噴射したらスケートボードは逆方向に瞬間的に移動しますか？
【数字はあくまで仮で厳密な計算も不要ですので理論的な可否のみ知りたい】
そして　噴射時の最大の推力【反作用）を利用すれば１Ｌのボトル1本で何kgの物体まで理論上は動かせますか？
(2)　噴射時のエヤーの速度や量（ノズルの径）等が瞬間の最大推力の算出要素と単純に思いますが？　他にも絶対的な要件は有りますか？
(3)勿論噴射の継続時間はボトルの容量、噴出量、速度によると思いますが噴出の経過中に残存のエヤーの圧力は低下しますか？それとも空気が無くなった分は真空状態で噴射の最初から（空になる）最後まで
圧力は変わりませんか？

以上は既にペットボトルロケットや水などの流体でも同様の実証はされていますし私の疑問も実際にテストすれば結果は明白だと思いますが純粋に圧縮エヤーだけのケースでも理論的な裏付けを知りたいので宜しくお願いします。

回答No.2

tetsumyi

何キログラムでも、理論上は抵抗がなければ少しは動きます。
物理法則を知っていれば空気を噴射しても空気は質量が小さいので、直径2mmのノズルから噴射しても一瞬でシュと抜けて圧力は空気が抜けると同時に下がり終わりですからこんな方法は使いません。

それでペットボトルロケットでは質量が大きい水を入れて噴射することで、空気圧があまり下がらない状態で空気圧を効率良く利用して加速できるようにしています。
水を入れた方が良いと思いますよ。

お礼

tetsumyiさん

早々の回答有難うございます。納得できました。

Escaluet

回答No.1

mpascal

僅かなりにも推力は発生しますので、動くか動かないかはスケートボードの車輪の転がり摩擦係数しだいです。
摩擦係数がゼロであれば、質量が無限大でなければ動きます。

２）圧力とノズル径、ノズル形状で決定するでしょう。

３）圧力は時間とともに低下していきますよね。

空気だけだと水を使ったペットボトルロケットと比較して、推力は圧倒的に低いものになりますね。

お礼

mpascalさん

明快な回答ありがとうございます。

ちょっと矛盾しますが水より軽くても圧縮空気と混じって質量を増やせる物質（気体、粉末？）や違った
噴出方法についてアイデアがあれば教えて下さい。

Escaluet