encore un mouvement perpétuel avec un aimant

[melchisedec]

Je vous rassure je n'y crois pas mais les mouvements pseudo perpétuels permettent de comprendre beaucoup de finesse de la physique.

Imaginons une vache immobile regardant passer des trains en roue libre à la queueu leu leu....non je plaisante : à la place de la vache vous mettez un aimant présentant un pôle à chaque train qui sont eux aussi des aimants présentant à la vache/aimant immobile toujours le même pôle aussi (Nord contre Nord ou Sud contre Sud). On suppose que chaque train/aimant sont solidaires les uns des autres.

A chaque passage de train, chacun d'eux va ressentir une répulsion au passage de la vache et réciproquement. Donc chaque train va se voir freiner avant d'aborder la vache et réaccélérer en la quittant (avec un effet de déversement en face). Rien de bizarre pour l'instant, le champ de chacun restant parfaitement symétrique dans l'espace.

Plaçons maintenant au devant de chaque aimant/train une armature en mumétal par exemple qui va bouffer presque complètement les lignes amont de son champ, un peu comme l'équivalent d'une mise à un profil aérodynamique (l'air étant remplacé par la traversée des lignes de champ adverses de l'aimant/vache)

Ainsi en abordant l'aimant/vache chaque train va freiner certes mais beaucoup moins qu'avant et surtout ce freinage devrait avoir un module plus faible que la remise en accélération du train en quittant la zone d'influence de l'aimant/vache (puique évidemment je ne mets pas d'armature en mu métal à l'arrière du train) ?

On aura ainsi bel et bien retiré de l'énergie des aimants puisqu'il y a asymétrie d'un des champs dans l'espace, VRAI OU FAUX ? et POURQUOI ?
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[Coincoin]

Salut,
Le métal ne change rien : un aimant donné va entrer dans le champ puis en sortir. La variation du champ est peut-être plus ou moins rapide, mais ça ne change rien que c'est la même amplitude, donc ça reste symétrique.

[Pio2001]

Jolie énigme ! J'ai la réponse je pense, mais je laisse chercher un peu les autres.

CoinCoin, je pense qu'un écran en mu-métal va homogénéiser le champ magnétique dans toutes les directions de l'espace, de sorte que le système de Melchisedec fonctionne si la géométrie des aimants est telle que le gradient du champ magnétique (donc la force de répulsion) est plus élevé dans la direction où ils se font face que dans les autres directions.
Retirer l'écran fera alors bien augmenter la force de répulsion.

[invite6b1a864b]

Je vais faire le même type de réponse que Coincoin.. (si si)
Un assemblage d'élément magnétique produit un champs magnétique entierement cohérent (dont la somme globale est nulle) . Je présume que le mumétal (sans trop savoir ce que c'est), ne fait que déplacé le champs.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Pio2001]

Le mumétal est un alliage de perméabilité magnétique très élevée. Il est utilisé entre autres choses pour protéger le matériel sensible des champs magnétiques statiques et basse fréquence.

[Ludwig]

Bonjour,

Je ne suis pas sur que l'on puisse raisoner de la sorte, il faudrait je pense commencer par regarder comment s'articule le ou les circuits magnétiques. L'utilisation de mu-métal aura pour effet de dévier une partie du champ, ça rentre bien dans le matériau, mais ça doit aussi resortir par quelque part.
Tu peux tout à fait utiliser la théorie des circuits et mettre en oeuvre la loi d'Ohm magnétique, je pense que ceci t'aidera à analyser ton affaire.

Cordialement

Ludwig

[Coincoin]

CoinCoin, je pense qu'un écran en mu-métal va homogénéiser le champ magnétique dans toutes les directions de l'espace, de sorte que le système de Melchisedec fonctionne si la géométrie des aimants est telle que le gradient du champ magnétique (donc la force de répulsion) est plus élevé dans la direction où ils se font face que dans les autres directions.
Retirer l'écran fera alors bien augmenter la force de répulsion.

Ce n'est pas le gradient qui compte, mais son intégrale, donc la différence de champ magnétique.
C'est exactement équivalent à une vallée : ce n'est pas parce que c'est plus raide d'un côté que de l'autre que tu vas gagner de l'énergie en traversant. Si c'est plus raide (gradient plus fort), la force va être plus grande, mais elle va durer moins longtemps pour redonner exactement la même contribution à l'énergie.

[melchisedec]

Le mumétal est un alliage de perméabilité magnétique très élevée. Il est utilisé entre autres choses pour protéger le matériel sensible des champs magnétiques statiques et basse fréquence.

J'ai dit mu métal comme j'aurais pu dire tout autre métal qui absorbe le plus possible de lignes de champ à l'avant de l'aimant mobile, donc l'aimant mobile couchant ses lignes de champ devant lui doit donc logiquement avoir moins de résistance à l'entrée que la réaccélération à la sortie, non ?

[melchisedec]

Ce n'est pas le gradient qui compte, mais son intégrale, donc la différence de champ magnétique.
C'est exactement équivalent à une vallée : ce n'est pas parce que c'est plus raide d'un côté que de l'autre que tu vas gagner de l'énergie en traversant. Si c'est plus raide (gradient plus fort), la force va être plus grande, mais elle va durer moins longtemps pour redonner exactement la même contribution à l'énergie.

La je ne vous suis pas. Vous prenez acte que la "pente" (sous entendu énergétique) est plus raide d'un côté que de l'autre, avec pourtant un parcours spatial symétrique entre l'entrée et la sortie, alors comment pouvez vous dire que la force va durer moins longtemps d'un côté que de l'autre ?

[Pio2001]

Expérience du blindage magnétique (je n'ai rien trouvé en français... c'est malheureux !) : http://www.rmsc.org/museum/kidsclub/...tic_shield.htm

Si on intercale une plaque d'acier (ou de mumétal) devant un aimant, cette plaque canalise les lignes de champ magnétique et les renvoie dans l'autre pôle de l'aimant sans les laisser de déployer à l'avant. L'aimant écranté n'attire plus le fer.

[Coincoin]

La je ne vous suis pas. Vous prenez acte que la "pente" (sous entendu énergétique) est plus raide d'un côté que de l'autre, avec pourtant un parcours spatial symétrique entre l'entrée et la sortie, alors comment pouvez vous dire que la force va durer moins longtemps d'un côté que de l'autre ?

Je pense qu'un schéma serait nécessaire, mais pour moi la plaque de métal ne changera les choses qu'au début : tu ne vois pas le champ. Puis tu passes la plaque, du coup le champ devient important d'un coup. Tu as un fort gradient donc une force forte. Puis tu t'éloignes donc le gradient est faible mais sur toute la distance (pas d'écrantage à une certaine distance). Au final, tu ne gagnes donc strictement rien.

D'un point de vue énergétique, tu descends dans un puits de potentiel puis tu en ressors, tu ne peux rien gagner. Changer le profil local d'énergie (en écrantant au début ce qui renforce le gradient après) ne change rien.

[Pio2001]

Voilà comment je vois le problème :

Deux aimants se font face, ils se repoussent :



On écrante un aimant, la répulsion cesse :



Maintenant, ajoutons un train et des vaches :



On met un aimant dans chaque wagon, et on "désécrante" tous les aimants d'un seul coup lorsque le wagon du milieu passe devant les vaches.

Si on suppose l'aimant des vaches plus large qu'un wagon, on peut négliger les effets des jonctions entre les wagons.

On aura alors une répulsion significative en queue de train, au passage du dernier wagon, qui va exercer une poussée dans le sens de la marche du train, et qui n'aura pas été compensée à l'arrivée, car tous les aimants du train étaient écrantés. Donc le train accélère.

Si la voie ferrée fait une boucle, le train va accélerer à chaque passage, et finir par acquérir une vitesse infinie

Cherchez l'erreur.

[Coincoin]

Ok, merci pour le magnifique schéma ! Personnellement, je mettais la plaque de métal sur le pare-buffle du train. Mais prenons ce que tu décris.
La clé du problème vient du moment où tu mets la plaque de métal. Modifier les lignes de champ ainsi va te coûter une certaine énergie, qui sera égale (ou supérieure) à celle que tu gagneras.

[melchisedec]

Le schéma est à peu près conforme à mon idée effectivement sauf que je place une plaque en mu-métal à l'avant de chaque aimant/wagon.

[melchisedec]

C'est là où effectivement vous semblez ne pas avoir compris mon explication. La plaque n'est pas sur l'aimant fixe mais à l'amont de chaque aimant mobile.

Ca fait toute la différence car dans ce cas chaque aimant mobile ne passe dans des gradients sensiblement différents par rapport à la situation où il ne serait pas équipé de plaque.

Si effectivement la plaque était sur le fixe, évidemment il n'y aurait passage d'une zone à gradient presque nul à une zone à gradient fort, mais tel n'est pas le cas (sauf erreur de ma part).

Cette différence de point de vue d'un référentiel à l'autre est d'ailleurs peut être la clé du problème.

[Pio2001]

Si les plaques sont fixées à l'avant des wagons de façon ce qu'il n'y ait répulsion que par derrière, alors l'idée de départ de CoinCoin était bonne. Mais on peut encore simplifier. Un aimant à moitié écranté, c'est comme un demi-aimant. Donc la situation est exactement la même que si chaque wagon comportait un aimant deux fois plus petit, à l'arrière, mais sans aucun écran. Et là, freinage et accélération sont symétriques et se compensent.

Par contre, si quelqu'un retire les plaques, qui sont face à l'aimant fixe, à un instant t de façon à créer une répulsion qui n'existait pas à l'arrivée du train, on a bien accélération sans avoir de freinage.
Là aussi, CoinCoin donne une bonne réponse. La configuration aimants + plaques va être à l'origine d'une force magnétique qui attire les plaques en position d'écrantage (en plus de l'attraction normale due aux aimants). Retirer les plaques nécéssitera un effort pour vaincre cette force, et c'est cet effort qui se répercutera sur laccéleration du train.

L'apparition de cette force s'explique en considérant l'énergie potentielle. On offre au système un degré de liberté qui est la position des plaques. Or l'énergie magnétique emmagasinée par les aimants est plus élevée lorsqu'ils se repoussent. Au mouvement des plaques correspond une variation d'énergie magnétique. Et si un degré de liberté parmet une variation d'énergie, cela se traduit par la présence d'une force dont le travail produit cette énergie.
Par exemple la force du poids fait varier l'énergie potentielle de pesanteur.
Plus subtil, la variation d'énergie potentielle de pesanteur d'un liquide déplacé est à l'origine de la poussée d'Archimède.
Et ici, la variation d'énergie magnétique mutuelle des aimants sera à l'origine d'une force attirant les plaques en position d'écrantage.
Si les pôles opposés se faisaient face, les plaques seraient repoussées.

[melchisedec]

Ca y est je commence à comprendre où est le problème, je n'avais pas vu le problème sous cet angle, caramba encore raté !

[melchisedec]

Par contre, si quelqu'un retire les plaques, qui sont face à l'aimant fixe, à un instant t de façon à créer une répulsion qui n'existait pas à l'arrivée du train, on a bien accélération sans avoir de freinage.
Là aussi, CoinCoin donne une bonne réponse. La configuration aimants + plaques va être à l'origine d'une force magnétique qui attire les plaques en position d'écrantage (en plus de l'attraction normale due aux aimants). Retirer les plaques nécéssitera un effort pour vaincre cette force, et c'est cet effort qui se répercutera sur laccéleration du train.
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Alors qu'à cela ne tienne ne mettons pas de plaque et carénons les aimants mobiles partout sauf à l'arrière :
le carénage de l'avant va écranté le champ donc empêcher la répulsion mutuelle, mais pris dans l'impulsion initiale, l'aimant mobile en continuant sa course va cette fois présenter son derrière répulsif et réaccélérer et etc..

Je suppose que c'est pas bon et que ça va à nouveau coincer quelque part mais je ne vois pas où ?

[Pio2001]

l'aimant mobile en continuant sa course va cette fois présenter son derrière répulsif et réaccélérer et etc..

Je suppose que c'est pas bon et que ça va à nouveau coincer quelque part mais je ne vois pas où ?

L'arrière étant répulsif dans le sens perpendiculaire à la marche du train, il y a freinage lorsque l'arrière du wagon arrive en face de l'aimant fixe, puis accélération après le passage de l'arrière du wagon.
Effet total nul.

Tu vas me dire que l'on peut s'arranger pour que la répulsion soit nulle jusqu'à ce que l'aimant mobile ait dépassé l'aimant fixe et donc que la répulsion de fera qu'accélérer le train, mais je ne pense pas qu'une telle configuration soit possible.
Le carénage qui écrante l'avant des aimants mobile va absorber les lignes de champ, et sera donc vu comme un pôle magnétique opposé au pôle non écranté, car c'est l'endroit où les lignes de champ issues du pôle non écranté convergent. Donc c'est comme si on avait des aimants sans écrans, mais parallèles à la marche du train, les deux pôles étant successivement présentés vers l'aimant fixe.