U usporedbi s NASA-inim svemirskim brodom ili kineskom svemirskom letjelicom Shenzhou, raketa s bocama relativno je jednostavna stvar - samo boca s vodom puna vode i komprimiranog zraka. Ali ta je jednostavnost varljiva. Raketa s bocom zapravo je sjajan način da se razumiju i razmisle o nekim osnovnim pojmovima u fizici, poput različitih oblika energije, njezine snage i potencijala.
Potencijalna energija
Predmet ima potencijalnu energiju zahvaljujući svojoj konfiguraciji ili položaju u polju sila. Ako se dva pozitivna naboja približe, povećat će potencijalnu energiju. Ako uzmete zrak i stlačite ga, to unosi energiju, a povećani tlak komprimiranog zraka mjera je njegove potencijalne energije po volumenu. Kad se raketa boce otklopi, zrak iznutra ima veći pritisak od vanjskog, pa se širi i izbacuje vodu iz boce. Za svako djelovanje postoji jednaka i suprotna reakcija; pa sila prema dolje koju vrši ovo širenje i izbacivanje zauzvrat gura raketu prema gore. Potencijalna energija pohranjena u komprimiranom zraku pretvara se u kinetičku energiju.
Kinetička energija
Kinetička energija je energija kretanja. Predmet koji se kreće ili pada poput rakete boce ima kinetičku energiju. Molekule i čestice unutar predmeta imaju i kinetičku energiju, jer neprestano vibriraju ili se kreću. Dok se molekule plina sudaraju s površinom materijala koji ih zatvara, oni na nju vrše silu. Sila podijeljena s površinom jednaka je tlaku. Zato smanjenje volumena plina povećava njegov tlak - molekule su ograničene na manje područje, ali njihova se prosječna kinetička energija nije promijenila, pa se sila koju oni djeluju na materijal oko njih povećava.
Gravitacijska potencijalna energija
Kako se vaša raketa diže, kinetička energija kretanja pretvara se u gravitacijsku potencijalnu energiju. Raketa se udaljava od Zemljine površine, baš kao što se pomicao negativni i pozitivni naboj udaljeni jedna od druge, raketa ima veću gravitacijsku potencijalnu energiju dok se penje dalje od tlo. Kako ga gravitacija vuče, njegova brzina opada dok ne dosegne točku u kojoj je sva kinetička energija transformirana u gravitacijsku potencijalnu energiju. U ovom trenutku raketa počinje padati.
Pad na Zemlju
Kako raketa boce pada, gravitacijska potencijalna energija pretvara se u kinetičku energiju, a brzina rakete boce brzo raste. Na kraju udari o tlo, gdje se njegova kinetička energija raspršuje kao slučajno kretanje molekula na pločniku - drugim riječima, kao toplina.
Možda ćete primijetiti da tijekom uspona i pada rakete boce nikakva energija ne "nestaje" - sva energija ili se transformira iz jednog oblika u drugi ili se mijenja iz topline u trenje i otpor zraka. Prvi zakon termodinamike drži da se energija ne može stvoriti niti uništiti; ona se samo mijenja iz jednog oblika u drugi.