Oje, da gibt es ja schon einen Riesen-Thread dazu...

Ich werde einen letzten Versuch der Erklärung unternehmen. Es ist ja ein wirklich anschauliches, rein klassisches, ohne Mathematik beschreibbares Phänomen (wenn man mal von quantenmechanischen Anteilen bei der eigentlichen Stoßübertragung von den Luftmolekülen auf die Gummiwandung des Ballons absieht).

(Vorweg: Der Begriff "Stützmasse", wie er auch in Wikipedia verwendet wird, ist Müll und führt nur zur Verwirrung.)

Im Wesentlichen liegt Euer Denkfehler in der Annahme des falschen Zeitpunktes, zu dem der Rückstoß erfolgt.

Bleiben wir ruhig beim Luftballon. Ein Raketentriebwerk ist im Prinzip nix anderes, nur das der Druck in der Kammer (deren Form schnuppe ist) ständig erneuert und aufrechterhalten wird. Beim Luftballon ist halt Schluss, wenn die Luft draußen ist. Wichtig ist, das die Luft (bzw. die Verbrennungsgase) über eine Düse gerichtet ausströmt.

Die Umgebung des Ganzen ist ebenso schnuppe, weil sich nichts von der Umgebung abstößt, sondern voneinander! D.h. actio und reactio passieren im gleichen System ohne Beteiligung der Umgebung. Was passiert also genau?

Die Luftmoleküle im Ballon haben ein bestimmtes Volumen, einen bestimmten Druck und eine Temperatur (den Zusammenhang beschreibt die Gasgleichung). Die Temperatur als Maß für die mittlere Bewegungsenergie der chaotisch herumfliegenden Teilchen beschreibt so indirekt auch den Druck, den die gegen die Innenwand treffenden Teilchen im Ballon aufbauen. Je höher, desto höher Egal. Der Druck entsteht also durch die Bewegungsübertragung - aka den Impuls - der Luftteilchen auf die Ballonwand. Diese Ballonwand wird (im Mittel (wir haben es mit ca. 10^23 Luftteilchen zu tun) in alle Richtungen gleich, fortgestoßen - also aufgeblasen. So lange, bis der äußere Luftdruck dem im Ballon entspricht. OK, das tut aber nix zur Sache, im Raketentriebwerk bläst sich nix auf; auf den Druck kommt es an.

Also nochmal - jedes Teilchen, welches gegen die Wand fliegt, erzeugt zu diesem Zeitpunkt die Impulsübertragung! Actio = Reactio, der Ballon bewegt sich weg, bis er nicht mehr kann (dann fliegt das Teilchen fast vollelastisch zurück).

Nun öffnen wir die Düse. Alle Moleküle, die gerade ungehindert in diese Richtung fliegen (die wenigsten), und alle weiteren, die im Laufe der Zeit durch Zillionen von Stößen aneinander und an der Ballonwand in diese Richtung fliegen, verlassen den Ballon. Ob sie dann irgendwo dagegen (Stein, Luft) fliegen oder nicht (Vakuum), ist für den Ballon schnuppe - der hat den Rückstoß dieser Teilchen längst erhalten!!! Nämlich, als sie das letzte Mal gegen seine Wandung geflogen sind!

Nochmal - nur die Luftteilchen und der Ballon stoßen sich voneinander ab, die Umgebung ist egal. Mit der Öffnung der Düse wird die Gleichverteilung der Stöße im Ballon gestört. Die Vektoranteile, die vorher an der Düse abprallten, fallen jetzt weg. Die Anteile gegenüber der Düse bleiben aber da. Deshalb gewegt sich der Ballon nun in diese Richtung. Also nicht, weil etwas auströmt, sondern weil auf der gegenüberliegenden Seite relativ mehr geschoben wird!

Gruß UB