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作動質量は反応質量とも呼ばれ、加速を生み出すためにシステムが作用する質量です。たとえば、化学ロケットの場合、反応質量は推進力を得るために後方に噴射された燃焼燃料の産物です。すべての加速には運動量の交換が必要であり、運動量は「動きの単位」と考えることができます。運動量は質量と速度に関連しており、式P = mv で表されます。ここで、Pは運動量、m は質量、v は速度です。物体の速度は簡単に変更できますが、ほとんどの場合、質量は変更できないため、質量は重要です。
ロケットおよびロケットのような反動エンジン
ロケットでは、総速度の変化は（ツィオルコフスキーロケット方程式を使用して）次のように計算できます。
どこ：
- v = 船の速度。
- u = 排気速度。
- M = 作業質量を含まない船舶の質量。
- m = 船舶から排出される総質量（作業質量）。
作動質量という用語は、主に航空宇宙分野で使用されます。より現実的な例では、作動質量は通常、地球によって提供されます。地球は、ほとんどの乗り物と比較して非常に大きな運動量を持っているため、増減する量は無視できます。ただし、航空機の場合、作動質量は空気であり、ロケットの場合はロケット燃料そのものです。ほとんどのロケット エンジンは、超音速まで加速された軽量燃料 (液体水素、酸素、または灯油) を使用します。ただし、イオン エンジンは、反応質量としてキセノンなどのより重い元素を使用することが多く、電界を使用してはるかに高速に加速されます。
多くの場合、作動質量は加速に使用されるエネルギーとは別です。車では、エンジンが車輪に動力を供給し、それが地球を後方へ加速して車を前進させます。しかし、ほとんどのロケットはそうではありません。ロケットの推進剤は作動質量であると同時にエネルギー源でもあります。つまり、他の動力源に関係なく、燃料がなくなるとロケットは加速を停止します。頻繁に再配置する必要がある衛星にとっては、耐用年数が制限されるため、これは問題になる可能性があります。一般に、最適なエネルギー効率を得るには、排気速度を船の速度に近づける必要があります。ロケット推進のこの制限は、現場推進技術への継続的な関心の主な動機の 1 つです。