Newtons tredje rörelselag, även känd som handling-reaktionslagen, spelar en avgörande roll för att förstå hur raketer fungerar och driver sig genom rymden. Lagen säger att för varje handling finns det en lika och motsatt reaktion. I samband med raketer manifesterar denna princip sig på följande sätt:

1. Action (raketavgas): När raketmotorn tänds driver den ut höghastighetsgaser eller drivmedel från munstycket. Enligt Newtons tredje lag skapar denna utstötning av massa en verkanskraft i motsatt riktning. Denna kraft är dragkraften som driver raketen framåt.

2. Reaktion (Rocket Motion): Utdrivningen av drivmedel genererar en lika stor och motsatt reaktionskraft på själva raketen. Denna reaktionskraft verkar i motsatt riktning mot avgaserna och skjuter raketen framåt. Storleken på denna reaktionskraft beror på massan av drivmedlet som sprutas ut och hastigheten med vilken det stöts ut.

I huvudsak genererar raketens motor dragkraft genom att trycka mot det utdrivna drivmedlet. Kraften som utövas på drivmedlet av motorn resulterar i att en lika stor kraft verkar på raketen i motsatt riktning, vilket får den att accelerera framåt. Denna action-reaktionsmekanism gör det möjligt för raketer att övervinna gravitationen och uppnå rymdfärd.

Ekvationen för att beräkna dragkraften som produceras av en raket ges av:

$$Thrust =\dot{m} V_{exhaust}$$

Där:

- Drivkraft är kraften som verkar på raketen i newton (N)

- $\dot{m}$ är drivmedlets massflödeshastighet i kilogram per sekund (kg/s)

- $V_{exhaust}$ är avgasernas hastighet i förhållande till raketen i meter per sekund (m/s)

Genom att öka drivmedlets massflödeshastighet eller avgashastigheten, eller båda, kan dragkraften som produceras av raketen ökas. Denna princip ligger till grund för de olika framdrivningsteknikerna som används i raketmotorer, såsom fastbränsleraketer, flytande bränsleraketer och jonpropeller.

Newtons tredje lag förklarar också varför raketer presterar bättre i rymdens vakuum jämfört med jordens atmosfär. I frånvaro av luftmotstånd och gravitationsmotstånd omvandlas reaktionskraften som genereras av det utdrivna drivmedlet mer effektivt till framåtgående rörelse, vilket resulterar i större acceleration och bränsleeffektivitet.

Sammanfattningsvis utgör Newtons tredje rörelselag den grundläggande grunden för att förstå hur raketer genererar dragkraft och uppnår rymdfärder. Den belyser samspelet mellan verkan av att driva ut drivmedel och reaktionskraften som driver raketen framåt, vilket möjliggör mänsklig utforskning och vetenskapliga uppdrag bortom jordens atmosfär.