Moteur avec quasi 100% de rendement.

[triall]

Bonjour à tous, voilà j'ai imaginé ce moteur de fusée, malheureusement il ne fonctionne que sur le papier , et pas trop loin de la Terre .
Néanmoins, il me semble que c'est un bon outil de travail pour tester, infirmer ou confirmer des hypothèses; des idées .
Par exemple, je me souviens de l'histoire de la pichenette donnée par en dessous à une fusée en vol stationnaire et qui serait sensée la faire monter sans énergie .
On considère donc cette fusée à photons, on se débrouille pour avoir un miroir parfaitement réfléchissant , on admet que les photons reçus du miroir sont intégralement absorbés par un matériau spécial . On considère que l'énergie reçue par la Terre est quasi-nulle , celle ci recevant néanmoins de la quantité de mouvement du aux chocs du miroir .
On se place alors dans un cas d'équilibre (la fusée est stationnaire), les photons émis sont intégralement ré-absorbés , on voit donc qu'il n'y a aucune dépense d'énergie mais qu'en cas de pichenette sur le bas de la fusée, l'équilibre serait rompu car la fusée recevrait les photons ré-émis avec moins de fréquence à cause de l'effet Doppler , et ainsi la fusée se remettrait d'elle même à l'état stationnaire ..

A noter, une variante de ce système les photons renvoyés du miroir sont à leur tour complètement ré-réfléchis vers le miroir, et ainsi de suite . Il suffirait donc d'une "bouffée de photons" bien dosée puis on arrête le moteur , ainsi la fusée peut rester stationnaire sans dépenser d'énergie !

On peut dire que l'observateur au sol qui voit la fusée s'élever à cause de la pichenette par en dessous calcule que la vitesse relative lumière -fusée est moins importante que sa valeur "normale " ce qui explique le Doppler , pour lui .
Peut-on raisonner ainsi pour expliquer le Doppler, avec ce point de vue de l'observateur (je ne vois pas comment raisonner autrement pour expliquer le Doppler) ? Merci pour vos réponses et indiquez-moi , si vous le souhaitez ,ce que vous pensez de ce moteur .
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[yohann2008]

On aura une poussée vers l'arrière du miroir , un miroir réfléchissant a 100% sa n'existe pas, on utilise de l'énergie pour le déplacement de la fusée car on a crée le faisceau de photons et il faut qu'il n'ai aucun obstacle
et pourquoi une fusée dans l'espace ?

[invite8143fd64]

il faut une énergie "matériel"une onde de choc quoi et les photons n'ont pas de masse

[triall]

@yoanMerci pour votre réponse, tout ça est sur le papier pour étudier certaines choses comme la question que je pose .
Le miroir est accroché à la Terre qui ne bouge pas d'un poil lors du rebond (ou quasiment pas) ce qui fait que l'énergie cinétique transférée à la Terre est quasi nulle , me semble-t-il .
@anto, si, si la lumière a aussi une quantité de mouvement, une énergie, qui donne ce que l'on appelle une pression de radiation quand elle frappe un objet .

[A voir en vidéo sur Futura]

[yohann2008]

il faut une énergie "matériel"une onde de choc quoi et les photons n'ont pas de masse

A ouais tu t'y connais toi

edit;
La terre a tourne donc si le miroir est accroché dessus...

[interferences]

Bonsoir,

D'où provient la force de poussée d'une telle fusée?
Le photon n'a pas de masse...

Au revoir

[yohann2008]

Bonsoir,

D'où provient la force de poussée d'une telle fusée?
Le photon n'a pas de masse...

Au revoir

La force de poussée vient des photons http://fr.wikipedia.org/wiki/Voile_solaire

[ansset]

"Pour accélérer 1 kg de 1 m.s-2, il faut donc au minimum une surface de 120 113,5 m², soit un carré de 346 × 346 m, la masse de cette voile étant à déduire pour obtenir la charge utile"
ce n'est plus une fusée ! ni l'accéleration nécessaire.
on est très très loin de la vitesse de libération.

[interferences]

Même sans masse il peut y avoir une "impulsion" quantité de mouvement
Faudrait que je m’intéresse un peu plus à la physique quantique...
J'ai toujours cru que c'était le vent solaire.

[triall]

Je trouve que ce "machin" est très riche en enseignements , il est fait pour fonctionner en vol stationnaire ou légèrement montant (pour étudier ce qu'il se passe) , jamais trop loin du miroir .
Si les photons gênent quelqu'un on peut les remplacer par des petites billes super-rebondissante, avec un choc parfaitement élastique , les billes ou photons font un va-et vient incessant, produisant une force sur la Terre et sur la fusée , force identique aux poids de ces objets en position stationnaire : Ne pas oublier le poids de la Terre force qui attire aussi la Terre vers la fusée .Tout est compensé : voir le schéma . Ne pas oublier ou bien noter qu'une force peut (doit) être représenté par un nombre de mv par seconde , qui dépend donc ici du nombre de choc .
On vient de créer une force qui permet à la fusée de se sustenter , tout en ne dépensant aucune énergie .

[yohann2008]

Quand j'essaye d'ouvrir la pièces jointes je tombe sur Pièce jointe spécifié(e) non valide. Si vous suivez un lien valide, veuillez notifier l'administrateur
Puis je ne comprend pas quand vous dites que une force est aussi exercer sur la terre... (la terre tourne comment y attacher un miroir ou autre ?)
Et pourquoi dites vous qu'aucune énergie n'est dépensé ?

[triall]

Pour la pièce jointe, c'est peut-être une question de temps .
Je me place dans la configuration où les projectiles sont lancés depuis la fusée vers la Terre, puis rebondissent "indéfiniment" , de l'énergie est dépensée pour le lancer, mais après plus aucune autre énergie n'est nécessaire et la fusée reste sustendue sans dépenser d'énergie.
Les projectiles donnent de la quantité de mouvement (un certain Nombre de chocs par seconde=N.mv/sec )à la terre, cette quantité de mouvement sert à "tenir la Terre à distance" , car celle ci est attirée vers la fusée d'une même force mais opposée aussi (Newton ) . Donc de la quantité de mouvement est donnée à la terre mais celle ci ne bouge pas d'un poil car cette quantité de mouvement par seconde s'oppose exactement à la Force qui attire la terre vers la fusée, de même que les rebonds sur la fusée s'opposent au poids de celle' ci (force de la fusée vers la terre)

[ansset]

mais comme dit plus haut , la terre tourne,
c'est d'ailleurs pour celà qu'on a l'impression que les fusées partent vers l'ouest.
imagine la précision nécessaire après quelques secondes d'accélération ....!
une sorte de "laser" à "billes photoniques", c'est du Jules Vernes .

[triall]

Bonsoir, attention il s'agit juste de vol stationnaire, pour étudier le principe et essayer de répondre à ma question originale du premier post .

On peut dire que l'observateur au sol qui voit la fusée s'élever à cause de la pichenette par en dessous calcule que la vitesse relative lumière -fusée est moins importante que sa valeur "normale " ce qui explique le Doppler , pour lui .
Peut-on raisonner ainsi pour expliquer le Doppler, avec ce point de vue de l'observateur (je ne vois pas comment raisonner autrement pour expliquer le Doppler) ?

[LPFR]

Bonjour Triall.
On parle bien "sur le papier".
Oui, votre "moteur", a un rendement de presque 100 % en ce qui concerne la transformation de l'énergie de l'onde en énergie cinétique de la fusée (j'ignore la gravité).
Évidement il faut faire abstraction d'un tas de choses:
- la poussée n'a qu'une direction possible: celle qui joint les deux miroirs.
- le fait que les miroirs ne réfléchissent pas 100 % de la lumière.
- la diffraction fait que le faisceau s'élargit avec les allers et retours.
- effectivement l'effet Doppler fait que la réflexion fait diminuer la fréquence de la lumière réfléchie.

Mais que dire du rendement de 100 % ? Rien. Ça transforme une énergie lumineuse en mouvement. Une roue de voiture transforme une énergie mécanique en mouvement avec un rendement (presque) tout aussi bon. Même chose pour un moteur électrique.
Au revoir.

[triall]

Bonjour, en fait donc la fusée envoie un paquet de photons sur le miroir, ceux ci se réfléchissent "indéfiniment entre la fusée et le miroir .
Ce système se comporte comme un gaz , et la fusée trouve d'elle même sa position d'équilibre, en oscillant de bas en haut, même si l'on veut .
Si la distance fusée-miroir augmente, les forces de pression diminuent car un aller -retour prend plus de temps, il y aura moins de chocs . Inversement , si l'on rapproche la fusée du miroir, les chocs se feront plus nombreux (multipliés par 2 si la distance est divisée par 2..) .Parallèlement , à cause de la vitesse de rapprochement, miroir-fusée; et donc de l'effet Doppler, les chocs seront plus forts,(fréquence des photons plus élevée) aussi, du fait alors ce coup ci de la vitesse de rapprochement fusée -miroir .

[invite945d3fbd]

Bonjour, en fait donc la fusée envoie un paquet de photons sur le miroir, ceux ci se réfléchissent "indéfiniment entre la fusée et le miroir .

Oui sur le papier, non dans la pratique. Au bout d'une seconde je doute qu'il reste beaucoup de photons se réfléchissant si tu envoies une pulsion lumineuse.

Ce système se comporte comme un gaz , et la fusée trouve d'elle même sa position d'équilibre, en oscillant de bas en haut, même si l'on veut .

Dans la pratique je pense que ca serait un systeme tres instable.

Si la distance fusée-miroir augmente, les forces de pression diminuent car un aller -retour prend plus de temps, il y aura moins de chocs . Inversement , si l'on rapproche la fusée du miroir, les chocs se feront plus nombreux (multipliés par 2 si la distance est divisée par 2..) .Parallèlement , à cause de la vitesse de rapprochement, miroir-fusée; et donc de l'effet Doppler, les chocs seront plus forts,(fréquence des photons plus élevée) aussi, du fait alors ce coup ci de la vitesse de rapprochement fusée -miroir .

L'effet Doppler pour les photons serait trop infime pour etre pris en compte dans un tel scénario. En effet, il faudrait que ta fusée oscille a une vitesse relativiste pour pouvoir ressentir l'effet du décalage de longeur d'onde des photons. A ces vitesses, je doute que la fusée reste intacte a cause de l'atmosphere.

[triall]

Bonjour, arbolis oui, il ne s'agit que d'une idée sur le papier , je suppose les 2 surfaces parfaitement réfléchissantes et on étudie ce qu'il se passe pour une distance proche du miroir, si l'on tente de soulever ou de pousser pour faire perdre au système sa position d'équilibre , ou pour un vol stationnaire.
Ce petit "montage" permet de voir que la propulsion d'une fusée dépense beaucoup d'énergie inutilement en lâchant ses particules à l'arrière, et quand la fusée est proche de la Terre , au moins, on pourrait récupérer cette énergie pour contribuer à faire élever la fusée.
Sinon, vous devez avoir raison, l'effet Doppler ne devrait pas jouer , mais je vais essayer de faire un petit calcul à la louche sur une petite vitesse , car il y a un nombre très grand de photons par seconde mis en jeu ..

[curieuxdenature]

On vient de créer une force qui permet à la fusée de se sustenter , tout en ne dépensant aucune énergie .

Bonjour Triall

cette affirmation me choque beaucoup...
As-tu fait le calcul de la puissance nécessaire du faisceau lumineux à produire ?
En balistique (et le fait d'utiliser la lumière n'implique en rien l'usage de la MQ), le rendement entre l'énergie dépensée et la force de poussée est d'autant plus lamentable que la vitesse d'éjection est élevée.
Cela se comprend intuitivement, sans calculs, il suffit de comparer le recul du revolver avec celui de la balle dans un tir et aussi le recul d'une barque avec celui du gars qui fait un pas pour en sortir. (c'est la balle qui emporte toute l'énergie mais avec la barque les masses sont comparables, l'énergie se répartit mieux)

Le calcul se fait grâce à la quantité de mouvement du faisceau éjecté à l'arrière de la fusée. L'accélération est proportionnelle à la puissance de ce rayon sur la vitesse de la lumière, autant dire qu'à vue de nez il faudrait une centrale électrique pour espérer voir bouger la fusée.
Avec un miroir le rendement sera doublé, rien de plus.

[curieuxdenature]

Je viens de faire le calcul,
une source de 300 W
deux miroirs de 1m²
F=3 10^-6 kg m/s

Avec un million d'aller/retour du faisceau on arrive à quelque chose de plausible.
Matériellement, cela me semble irréalisable.

[triall]

Bonjour, curieux, non, c'est un outil théorique ou pédagogique ...
Les photons ou les particules si vous préférez sont émises avec une bouffée; puis vont et viennent indéfiniment (en théorie , par définition si vous préférez) , et non juste un aller-retour comme vous le laissez entendre; ainsi , en théorie il existe une distance miroir-fusée où il y aura un équilibre entre les poids (Terre et fusée, voir dessin plus haut )et les chocs, on peut dire même quelque soit la "bouffée" de départ , la fusée trouvera une position d'équilibre..
Ce que je voulais montrer aussi, c'est que ces photons cèdent à chaque rebond une quantité de mouvement = 2hv/c , mais le miroir ne bouge pas, car de l'autre côte il y a une force inverse et égale qui distribue aussi de la quantité de mouvement par seconde dans l'autre sens .
C'est comme si les photons rebondissaient élastiquement sur le miroir contre une particule qui viendrait en sens inverse , chaque particule repart avec la même énergie, c'est pour cette raison qu' aucune énergie n'est dépensée comme la théorie le veut dans le cas d'une force qui ne travaille pas..

[triall]

Re, il y a eu croisement, attention, curieux; votre force n'est pas bien dimensionnée, ce doit être des kg.m/s² .
Sinon pour calculer la force de la bouffée de photons, il faut tenir compte, il me semble aussi, de la distance fusée-miroir . Plus cette distance sera courte, plus la force sera grande (chocs plus nombreux !)
Je calcule la force en Nombre de hv/c par seconde , en sachant qu'à chaque choc, un photon laisse 2hv/c .
Je ne sais combien de photons de fréquence donnée sont émis lors d'une bouffée de 300 w (une énergie par seconde c'est bien ça ?)
Il doit falloir écrire 300=N .hv/c .L si je ne me trompe pas; h constante de Planck, v fréquence du photon c vitesse lumière et L longueur fusée miroir , on obtient N nombre de photons ..
J 'essaierai de calculer plus tard, mais je suis certain, avec les données que je fournis que l'on doit trouver une distance fusée-miroir L , qui correspond à l'équilibre même pour une puissance de 300 w ...

[Moinsdewatt]

Le miroir état solidaire de la fusée il y aura une contre poussée qui va annuler toute la poussée.

Tout tombe à l' eau.

[triall]

Moins de watt, oui, il ne faut pas prendre les watt ici, et je ne comprends pas ce que vous voulez dire Moinsdewatt ??.. Ce système fonctionne sur la papier, je ne vois pas de problème . La fusée envoie une bouffée de photons, ensuite ceux ci se réfléchissent indéfiniment sur les 2 miroirs (celui de la fusée, et celui au sol )
mettez des billes à la place des photons et vous verrez que ça marche . EN THEORIE .
Pour les calculs, comme j'aime les calculs rapides, voilà ce que je propose .
Une bouffée de photons correspond à une énergie E , la fusée est posée sur le sol, on envoie cette énergie E qui est capable de fournir une force F supposée constante sur une distance L , E=F.L ou si l'on veut F=E/L ainsi cette bouffée va soulever la fusée qui pèse F/g sur 10m et ensuite la fusée sera stationnaire, plus aucune énergie sera dépensée .
Application on envoie 100000 joules, ce qui correspond à monter un objet de 1000 kg sur 10 m de hauteur .

Ainsi avec 100000 joules envoyés, la fusée de 1000 kg au sol au départ sera montée de 10m et restera stationnaire .

On peut calculer différemment , en calculant le nombre de photons N correspondant à E , on a E=Nhv ;N=E/hv ; le nombre de chocs par seconde par photon sera n= c/L L étant la distance fusée -miroir , on multiplie par le nombre de photons Nn=E/hv.c/L , on a le nombre total de chocs par seconde que l'on multiplie par 2hv/c car chaque photon laisse 2 hv/c , on a donc le Nombre de hv/c par seconde ce qui est une force Nn.2hv/c=2E/l , qui se partage entre le miroir E/L et E/L sur la fusée ...SI, si on retrouve bien le résultat du dessus, qui est bien préférable comme raisonnement ! Sauf erreur de ma part !!!! Une bouffée de 100000 joules permettra à une fusée de 1000 kg de rester à 10 m au dessus du sol en stationnaire, sans dépenser d'autre énergie (j'insiste sur le papier et théoriquement en supposant tout faisable , et en enlevant tout ce qui empêche de calculer en rond : frottement, air, miroirs pas tout à fait réfléchissant ) .


Par contre je ne sais pas ce qu'est un rayonnement de 100000 Joules, quelqu'un peut me dire par exemple ,pendant combien de temps le soleil doit frapper sur une surface de 1 m² (soleil à la verticale) pour donner 100000 joules.

[doul11]

Bonsoir,

Je ne voit pas comment ça peut marcher ? avec la conservation de la quantité de mouvement si une particule donne de la quantité de mouvement au miroir elle perds cette quantité.

[triall]

@doul , Bonsoir , c'est l'intérêt du bidule de pouvoir montrer ceci ;je l'ai expliqué plus haut :

Ce que je voulais montrer aussi, c'est que ces photons cèdent à chaque rebond une quantité de mouvement = 2hv/c , mais le miroir ne bouge pas, car de l'autre côte il y a une force inverse et égale qui distribue aussi de la quantité de mouvement par seconde dans l'autre sens .(les forces de gravitation )
C'est comme si les photons rebondissaient élastiquement sur le miroir contre une particule qui viendrait en sens inverse , chaque particule repart avec la même énergie, c'est pour cette raison qu' aucune énergie n'est dépensée comme la théorie le veut dans le cas d'une force qui ne travaille pas..

Voir le dessin de la Terre et de la fusée message 10 première page , le poids de la Terre ou celui de la fusée peuvent être aussi considérés comme des particules qui rebondissent contre les photons, et ainsi ont a l'équivalent de 2 particules qui se choquent avec la même quantité de mouvement (la force est la même) , et ces 2 particules repartent donc avec la même quantité de mouvement , mais en sens inverse .
Autrement dit , les photons donnent de la quantité de mouvement à la fusée en montant, celle ci leur rend avec son poids. Même chose en sens inverse pour le miroir posé sur la Terre .. On peut dire aussi plus simplement que le bilan des forces est nul , la fusée est stationnaire .

[invite231234]

Salut triall !

En gardant tes hypothèses de pensée, 2 remarques :
_ tes miroirs sont semblent-ils plats, donc même si le flux de photons n'était pas absorbé, il y aurait malgré tout dispersion du flux.
_ autre chose, il faut fournir de l'énergie pour créer un flux de photons à l'instant t₀ !

Conclusion : ton système aussi parfait soit-il par la pensée consommera de l'énergie !

[triall]

Bonjour Arxiv; oui, mais vous savez comme moi qu'en physique, quand on se débarrasse des frottements et toute chose qui empêche de calculer en rond, on admet qu'il n'y a pas de perte , que les miroirs sont concaves...(Les photons rebondissent indéfiniment )
Il faut , néanmoins au départ, je l'ai dit un flux, une bouffée de photons , donc oui une énergie de départ.
Petit rappel important : quand on fait tomber un objet sur Terre , et que l'on suppose que le rebond est parfaitement élastique , et bien l'objet va rebondir exactement à la hauteur d'où il a été lâché .
Comment : à cause de la conservation de la quantité de mouvement , à tout moment la quantité mv +MV =0 , m masse de l'objet, v, sa vitesse M masse de la Terre, V sa vitesse vers nous . En dérivant par rapport au temps on a mdv/dt =-MdV/dt f=-F f c'est le poids de l'objet (force qui pousse l'objet vers la Terre) F c'est le poids de la Terre( Force qui pousse la Terre vers l'objet) . C'est le choc élastique de ces 2 objets qui vont, finalement l'un vers l'autre qui fait qu' au final, aucune quantité de mouvement n'est cédée, l'objet remonte exactement à la même hauteur .

Je suppose alors qu'il en est de même pour les photons, sauf qu'eux ils ont une vitesse initiale, qui ne doit pas bouger , c'est la fréquence qui doit changer . De toute façon, si la fréquence ne change pas pendant leur chute , elle ne changera pas non plus pour leur montée , et ainsi pour leurs rebonds quand un photon va descendre, il rebondira, puis remontera à la même hauteur avec la même énergie qu'il avait lorsqu'il est parti .

[doul11]

Bonjour,

Si le miroir est parfait la quantité de mouvement qui lui est transmise est nulle puise ce qui est gagné est égal a ce qui est perdu, et avec la gravité la fusé tombe au sol.

De toute façon c'est quand même exagérer de dire que sur le papier ça fonctionne, quand on voit que dans les expériences d'optique quantique avec des miroir supraconducteurs qui forment des cavités résonnantes dans un vide poussé il y a quand même des pertes alors a l'air libre a température ambiante a plus grande échelle c'est peine perdue.

[invite231234]

on admet qu'il n'y a pas de perte , que les miroirs sont concaves...(Les photons rebondissent indéfiniment )

Je continu ma réflexion (sans mauvais jeux de mots ! ) : même avec des miroirs concaves il y aurait dispersion sachant que même une source de photons possède une dispersion (pensez aux lasers) il faudrait que les miroirs soit plats (pour qu'il y ait sustentation) et infinis. C'est sur que là même sur le papier ça marche, mais je vois pas bien l'intérêt, aussi une autre solution est de considérer le flux de photons à 1D, alors les photons seront obligés de se rencontrer et il y aura perte par collision photon + photon = positron + électron ! Donc c'est sûr qu'on peut tout imaginer sur le papier, mais triall dirais-tu qu'un atome se sustente par jet de photons contre la gravité ?