Lifter: force qui le fait décoller

[sylvain6120]

Bonjour,

Je m'intéresse aux lifters et je me documente sur le sujet, surtout pour apprendre quelle force fait décoller ces lifters.
Je suis tombé sur ce rapport : http://arxiv.org/ftp/physics/papers/0211/0211001.pdf
mais je bloque au chapitre 4.2 (The Ion Drift Picture: Scaling Theory of Force), je ne comprends pas de quel force ça parle et surtout à la page 14, je vois d'ou sort cette formule.

Merci de m'aider j'en ai besoin pour un travail.

A noter que je n'ai pas de grande connaissance en ce qui concerne les intégrales car je viens de débuter ce sujet.
-----

[LPFR]

Bonjour.
Si vous n'avez pas eu de réponse, c'est peut-être que personne n'a envie de télécharger un gros document pour lire une page.
Faites une copie d'écran de la partie qui vous pose de problème et joignez-la comme pièce jointe.
Au revoir.

[sylvain6120]

bon en même temps le fichier n'est vraiment pas lourd, 1 Mo c'est téléchargé en moins de 10 secondes normalement.
Pour ceux que ça dérange quand même, j'ai mis le texte à la suite, il y a quelques pages et c'était pas très pratique de faire des copies d'écran.

Voila, merci beaucoup de m'aider

"4.2 The Ion Drift Picture: Scaling Theory of Force
In the previous section, we computed an upper limit to the force on a capacitor due to ionic wind
effects. Ionic wind is a ballistic flow of charges from one electrode to the other. Clearly the
force due to ionic wind is at least three orders of magnitude too small to account for the observed
force on an asymmetric capacitor (in air). There is another type of classical transport: drift of
charge carriers in an electric field. In the case of drift, the carriers do not have ballistic
trajectories, instead they experience collisions on their paths between electrodes. However, due
to the presence of an electric field, the carriers have a net motion toward the opposite electrode.
This type of transport picture is more accurate (than ballistic ionic wind) for a capacitor whose
gap contains air. Drift transport is used by Evgenij Barsoukov to explain the net force on an
asymmetric capacitor [5].
The general picture of the physics is that the positive and negative electrodes of the capacitor are
charged and that these charges experience different forces because the electric field surrounding
the capacitor is nonuniform (Figure 12. The electric field surrounding the capacitor is created by
the potential applied to the capacitor electrodes and partial ionization of air into positive ions and
electrons. These charge carriers experience drift and diffusion in the resulting electric field. The
battery supplies the energy that is dissipated by transport of carriers in the electric field. The
electric field is particularly complicated because it is the result of a steady state: the interplay
between the dynamics of ionization of the air in the high-field region surrounding the electrodes
and charge transport (drift and diffusion of positive and negative carriers) in the resulting electric
field.
14
Figure 12. Schematic diagram
of the side view of
electric field for the
asymmetric capacitor
in Figure 9.
If the capacitor is surrounded by vacuum (rather than a dielectric, such as ions on air), the net
force F on the asymmetric capacitor can be computed by the sum of two surface integrals, one
over the surface of the positive electrode and one over the surface of the negative electrode [6]:
F E dS E dS ,
S S
 


 


= ∫ + ∫
+ −
2 n 2 n
0 2
1 ε (7)
where ε
0 is the permittivity of vacuum, E is the electric field normal to the conducting electrodes,
S+ and S– are the positive and negative electrode surfaces of the capacitor and n is the outward
normal to S+ and S–. The integrals in equation (7) are done over closed surfaces S+ and S–. As
stated above, the complexity of the calculation is contained in computing the electric field E. In
section 5, we give an expression for the net force on the capacitor assuming that it is surrounded
by a dielectric, such as air.
The electric field around the small wire electrode is much stronger than the field around the foil
(see Figures 9 and 12). In our experiments, there is a big difference in the radii of curvature of
the two capacitor electrodes: the thin wire electrode has a radius r1 = 0.0025 inch, and the edge of
the foil has a radius of curvature of r2 = 0.125 inch. This difference in curvature leads to an
electric field with a strong gradient. The ratios of electric fields at the thin wire electrode to that
at the rounded edge of the foil is inversely proportional to the square of the radii of curvatures:
E1/E2 = (r1/r2)2 ~ 2500. However, the applied voltage is on the order of 30 kV, over a gap of
15
6 cm, so an electric field of magnitude 2500 ×30 kV/6 cm ~ 1 × 107
cm
V would not be supported
in air. It is clear that screening of the electric field is occurring due to the dielectric effects of
charged air ions and electrons, as well as polarized air atoms. When a positive high voltage is
applied to the thin wire electrode of the asymmetric capacitor, ionization of air atoms, such as
Nitrogen, probably occurs first near the thin wire electrode. The ionization of Nitrogen atoms
leads to free electrons and ions near the small electrode. The electron mobility is significantly
larger for electrons than for Nitrogen ions. This can be expected because the current density J =
σ E = n e v where σ = n e2 τ / m is the electrical conductivity, n is charge density, τ is the
scattering time, and the mean drift velocity v = μ E. So the mobility behaves as μ = e τ / m.
Because electrons are three orders of magnitude more massive than ions, it is expected that they
are correspondingly more mobile. Experimentally, it is found that the electron mobility in air at
atmospheric pressure and electric field E = 104 Volt/cm is approximately [7]
. e Volt sec
620 cm
2
⋅
μ = (8)
The mobility of N2 ions in air is [8]
. . N Volt sec
2 5 cm
2
2 ⋅
μ = (9)
Therefore, the physical picture is that in the high field region the electrons, with their high
mobility, are swept out by the electric field, toward the thin wire electrode leading to screening
of the field. The massive (probably positive) ions are less mobile and are left behind in a plasma
surrounding the thin wire electrode.
A scaling argument can be made as follows: The lower foil conductor feels a force F of
magnitude
F Q V ,
l
= (10)
where Q is the charge on the foil electrode, V is the voltage between the capacitor conductors,
and l is the length of the gap between thin wire electrode and foil. The charge Q and voltage V
are quantities that are actually present when screening is taking place. The negative charge on
the foil, –Q, can be approximated in terms of the measured current, I ~ 1mA, by saying that all
the carriers are swept out in a time t :
Q v ,
t
I Q
l
= = (11)
where t is the time for carriers to move across the capacitor gap, l, if they are travelling at an
average drift velocity, v. Eliminating the charge Q from equations (10) and (11), leads to an
expression for the net force on the capacitor
.
v
F = I V (12)
16
In equation (12), the current I is a measured quantity, the voltage V is on the order of 30 kV, and
the drift velocity for electrons is [7]
v . . e sec
= 6 2 ×106 cm (13)
Alternatively, the electron drift velocity, ve , can be expressed in terms of the mobility, μ
e, given
in equation (8), and electric field, E. The net force on the asymmetric capacitor is then given by
μ μ
I l
E
F = I V = (14)
where we again used E = V / l . Using the value of electron mobility in equation (8), the net
force becomes
( )( ) F I l . 6.4 10 N.
cm
10 m
Volt sec
620 cm
10 A 0 04 m 4
2
2
2
3
−
−
−
= ×




 

 

⋅
= =
μ
(15)
The force in equation (15) could lift a mass M
. . .
g
M F 0 064 gram
s
10 m
6 4 10 N
2
4
=
×
=
−
(16)
The typical asymmetric capacitor has a mass that is two orders or magnitude greater.
Consequently, drift of electrons cannot explain the observed force on the capacitor.
An alternative to using the value of electron mobility is to use the smaller value of ionic
mobility. This will lead to a larger force because the force in equation (14) is inversely
proportional to the mobility.
( )( ) . .
.
F I l . 0 16 N
cm
10 m
Volt sec
2 5 cm
10 A 0 04 m
2
2
2
3
=




 

 

⋅
= =
−
−
μ
(17)
The force in equation (17), due to the drift of Nitrogen ions, could lift a mass M :
. .
g
M F 16 gram
s
10 m
0 16 N
2
= = = (18)
The force on the capacitor, given in equation (18), is within a factor of 3, assuming a capacitor of
mass 5 g.
As alternative derivation of the scaling equation (14), consider the asymmetric capacitor as being
essentially an electric dipole of magnitude,
p = p = Ql, (19)
17
where Q is the charge on one plate and l is the average effective separation between plates.
When a high voltage is applied to the asymmetric capacitor (assume positive voltage on the thin
wire and negative on the foil), the high electric field around the thin wire ionizes the atoms of the
air. There is comparatively little ionization near the foil due to the lower magnitude electric field
near the foil. The ionized atoms around the foil form a plasma, consisting of charged electrons
and positively charged ions. The force on the capacitor must scale like
F = ∇(p ⋅E) (20)
where E is the electric field. The gradient operates on the electric field, producing a magnitude
dE / dx ~ E / l . Using this value in equation (20), together with the size of the dipole in
equation (19), leads to a force on the capacitor
,
v
V I V
v
F = Q V ~ I ⋅ =
l
l
l
(21)
which is identical to equation (12).
From the scaling derivations that were presented, it is clear that electron drift current leads to a
force on the capacitor that is too small. Using the value of mobility appropriate for (nitrogen)
ions leads to a force whose order of magnitude is in agreement with experiment.
Note that the force, given by equation (14), scales inversely with the mobility μ. If the ions are
responsible for providing the required small mobility, then the picture is that the ions are like a
low-mobility molasses, which provides a large spacecharge to attract the negatively charged foil
electrode. As soon as the foil electrode moves toward the positive ion cloud, another positive
ionic cloud is set up around the thin electrode, using the energy from the voltage source. In this
way, the dipole (asymmetric capacitor) moves in the nonuniform electric field that it has created.
Physically, this is a compelling picture; however, much work must be done (experimentally and
theoretically) to fill in important details to determine if this picture has any merit."

[LPFR]

Re.
Le champ électrique à la surface d'un conducteur est:

où sigma est la densité de charge de surface.
La force surfacique de ce champ sur la charge est E.σ
Et il est facile de déduire que la force par unité de surface peut s'écrire


Mais ça c'est du baratin. C'est la force que chaque électrode exerce sur l'autre électrode. Ces deux forces sont identiques, et colinéaires comme prévu par la loi d'action et réaction de Newton.

La formule de la page 14 donne zéro.

Quand vous donnez un lien vers un document pdf, donnez sa taille. On se retrouve parfois à télécharger des inutilités énormes.
Et ce que je vous avais demandé n'était pas le texte, qui ne sert à rien, mais une copie d'écran (une image gif).
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[sylvain6120]

Re,
Merci LPFR pour ton aide.
J'aurais encore une question (si je peux encore abuser de tes services ou de n'importe qui d'autre):
-A la page 15, ils tentent de calculer la force qui attire la feuille d'aluminium (électrode négative) vers le haut en utilisant F=QxE=QxV/l.
Ils trouvent ensuite deux masses pouvant être maintenues en l'air en utilisant d'abord la mobilité dans l'air d'un électron puis d'une molécule d'azote.
Tout d'abord, je ne vois pas comment ce cheminement est possible au niveau physique, comme lorsqu'il qu'ils calculent un temps t=l/v dont je ne comprends pas la signification.
De plus, je ne vois pas en quoi cette force serait différente de la force qui attire le fil électrique (électrode positive) vers le bas.
Voila merci de m'aider...

[LPFR]

Bonjour.
Il me semble que c'est une re-édition de la formule de la page 14. Sauf que E varie suivant la position dans l'électrode, ainsi que sa direction et que la charge de surface. C'est du baratin.
De plus vous aurez la même force exercé par sur l'autre électrode mais de signe opposé.
Il semble que les auteurs ne sont aps au courant de la 3ème loi de Newton.

Si le lifter s'élève c'est par la force exercé sur les ions positifs qui eux, sont accélérés vers le bas et c'est à cause de la masse d'air entraînée ver le bas, comme pour un oiseau, un avion ou un hélicoptère. Et si on veut faire un calcul sérieux ce qu'il faut calculer c'est précisément ça: F = (m/t)V où m/t et la masse d'air envoyée vers le bas par seconde et V la vitesse à laquelle elle est envoyée.

Tout autre calcul c'est de la connerie (ou de la poésie, si on veut être gentil).

Je n'ai pas envie de lire tout l'article, qui ne me semble pas sérieux.
Au revoir.

[sylvain6120]

Re,

Pourtant la force due à la masse d'air envoyée vers le bas n'est pas suffisante pour expliquer le décollage d'un lifter. Ceci est prouvé vers la page 11 je crois dans ce rapport mais aussi par bien d'autres scientifiques.

Il y a donc au moins une autre force qui pousse le lifter vers le haut et j'aimerais savoir quel(s) est/sont elle(s) et si l'on peut les mathématiser.

Toute suggestion est la bienvenue?

Merci

[LPFR]

Re,

Pourtant la force due à la masse d'air envoyée vers le bas n'est pas suffisante pour expliquer le décollage d'un lifter. Ceci est prouvé vers la page 11 je crois dans ce rapport mais aussi par bien d'autres scientifiques.

Il y a donc au moins une autre force qui pousse le lifter vers le haut et j'aimerais savoir quel(s) est/sont elle(s) et si l'on peut les mathématiser.

Toute suggestion est la bienvenue?

Merci

Re.
C'est bien ce que je me disais: l'article n'est pas sérieux.

Comme je ne suis qu'un simple physicien et que je crois aux lois de la physique, je crains de ne pas pouvoir vous aider.

A+

[Aroll]

Bonjour.

Si le lifter s'élève c'est par la force exercé sur les ions positifs qui eux, sont accélérés vers le bas et c'est à cause de la masse d'air entraînée ver le bas, comme pour un oiseau, un avion ou un hélicoptère. Et si on veut faire un calcul sérieux ce qu'il faut calculer c'est précisément ça: F = (m/t)V où m/t et la masse d'air envoyée vers le bas par seconde et V la vitesse à laquelle elle est envoyée.

Tout autre calcul c'est de la connerie (ou de la poésie, si on veut être gentil).

Je n'ai pas envie de lire tout l'article, qui ne me semble pas sérieux.
Au revoir.

Tout à fait exacte, à un détails près: lorsque l'on inverse les pôles, ça marche toujours, sauf que cette fois les ions sont négatifs (c'est un fait constaté, souvent décrit comme étonnant, alors que cela ne fait que confirmer qu'il n'y a rien de mystérieux).
En fait un lifter est un dispositif qui crée un nuage d'ions (positifs ou négatifs peu importe) par effet de pointe, d'un seul côté, parce qu'il n'y a qu'une seule électrode qui soit assez fine que pour générer un effet de pointe, et qui accélère ce nuage vers le bas grâce au champs généré par l'autre électrode (qui elle ne doit surtout pas produire d'effet de pointe): au passage, ces ions entraînent avec eux un grand nombre de molécules d'air neutre.

Re,

Pourtant la force due à la masse d'air envoyée vers le bas n'est pas suffisante pour expliquer le décollage d'un lifter. Ceci est prouvé vers la page 11 je crois dans ce rapport mais aussi par bien d'autres scientifiques.

Non, ils sont trompés par le fait qu'ils calculent la poussée théorique obtenue par l'accélération des ions seuls, comme s'il s'agissait d'un moteur ionique: si l'on tient compte de l'énorme quantité de molécules neutres entraînée dans le mouvement, la poussée obtenue s'explique très bien.

Il y a donc au moins une autre force qui pousse le lifter vers le haut et j'aimerais savoir quel(s) est/sont elle(s) et si l'on peut les mathématiser.

Toute suggestion est la bienvenue?

Merci

Non, il n'y a rien d'autre, et il ne peut rien y avoir d'autre sous peine de ne plus respecter le principe de conservation de la quantité de mouvement.

Amicalement, Alain

[sylvain6120]

Re,

Non, ils sont trompés par le fait qu'ils calculent la poussée théorique obtenue par l'accélération des ions seuls, comme s'il s'agissait d'un moteur ionique: si l'on tient compte de l'énorme quantité de molécules neutres entraînée dans le mouvement, la poussée obtenue s'explique très bien.

Pour calculer la poussée nous calculons la variation de quantité de mouvement de l'air attiré vers le bas. Ici, Alain, vous dites que les ions attirés vers le bas par le champs électrique entrainent des molécules avec eux. On peut donc dire qu'il y a des chocs entre les ions et les molécules, et on le sait, lors de tout choc, la quantité de mouvement du système est constant, donc je ne crois pas que l'on puisse dire que ces chocs augmentent la force qui attirent le lifter vers le haut.
C'est pourquoi je ne crois pas vraiment à votre explication. Il me semble clair qu'une autre force agit sur le lifter.

sylvain

[LPFR]

Re,


Pour calculer la poussée nous calculons la variation de quantité de mouvement de l'air attiré vers le bas. Ici, Alain, vous dites que les ions attirés vers le bas par le champs électrique entrainent des molécules avec eux. On peut donc dire qu'il y a des chocs entre les ions et les molécules, et on le sait, lors de tout choc, la quantité de mouvement du système est constant, donc je ne crois pas que l'on puisse dire que ces chocs augmentent la force qui attirent le lifter vers le haut.
C'est pourquoi je ne crois pas vraiment à votre explication. Il me semble clair qu'une autre force agit sur le lifter.

sylvain

Bonjour.
C'est Aroll qui a raison.
Le calcul de la page 11 est ridicule. C'est comme si vous calculiez la poussée des rames dans une barque quand les rames ne plongent pas dans l'eau.
La situation change complètement quand les rames se déplacent dans l'eau ou quand les ions se déplacent dans l'air.
Vous pouvez faire le calcul autrement en partant de F.t = mΔV.
F ne dépend que de la position. La quantité de mouvement communiqué aux ions et à l'air dépend de 't' et 't' n'est pas le même quand les ions se baladent librement dans le vide (comme dans la page 11) ou quand ils sont dans l'air. D'ailleurs, plus tard dans l'article ils parlent de mobilité des ions. Plus la mobilité sera faible et plus grande sera la poussée.

Donc, Aroll à raison de dire que le calcul fait est comme celui d'un canon à ions, ce qui n'est pas du tout le cas d'un lifter.
L'article n'est pas sérieux. Et ne mérite pas que l'on continue à perdre du temps avec lui.

Mais vous pouvez croire au paranormal et aux ovnis si ça vous chante. Heureusement nous vivons dans un pays libre.

Moi, je crois aux lois de la physique.
Au revoir.

[jiherve]

Bonjour
toujours et encore voir là:
http://gltrs.grc.nasa.gov/reports/20...004-213312.pdf
JR

[mach3]

Bonjour
toujours et encore voir là:
http://gltrs.grc.nasa.gov/reports/20...004-213312.pdf
JR

je ne savais pas qu'il y avait eu des études sérieuses sur les lifteurs ou assimilés. Rien que la conclusion vaut sont pesant d'or, un mystère de plus de dissipé

m@ch3

[Aroll]

Bonjour.

Re,
Pour calculer la poussée nous calculons la variation de quantité de mouvement de l'air attiré vers le bas. Ici, Alain, vous dites que les ions attirés vers le bas par le champs électrique entrainent des molécules avec eux. On peut donc dire qu'il y a des chocs entre les ions et les molécules, et on le sait, lors de tout choc, la quantité de mouvement du système est constant, donc je ne crois pas que l'on puisse dire que ces chocs augmentent la force qui attirent le lifter vers le haut.
C'est pourquoi je ne crois pas vraiment à votre explication.

Je construit une petite fusée.
La poussée est égale au produit du débit massique par la vitesse d'éjection.
J'ai un moteur qui consomme 100kg d'ergols par seconde (donc débit massique = 100kg/s), et qui éjecte ses gaz à 2000 m/s.
La poussée est égale à: 100*2000 = 200.000 N
L'énergie que j'ai du produire pour parvenir à accélérer cette masse de 100 kg à 2000 m/s = 1/2*m*v² = 1/2 * 100 * 4.000.000. = 200.000.000 J

J'ai un autre moteur, il est révolutionnaire, il donne une vitesse d'éjection 100 fois plus grande (donc 200.000 m/s); du coup, pour obtenir la même poussée (200.000 N), il ne consomme que 1 kg/sec.
L'énergie que je dois produire pour accélérer cette masse (cent fois plus faible), à cette vitesse (cent fois plus importante) est de: 1/2*m*v² = 1/2 * 1 * 200.000² = 1/2 * 20.000.000.000J !!!!!!!!!!

Avec le moteur affichant la plus grande vitesse d'éjection; et donc la meilleurs impulsion spécifique, Il m'a fallut cent fois plus d'énergie pour obtenir la même poussée, et cela, parce que l'énergie varie comme la masse, mais comme le CARRÉ de la vitesse.

Le rendement d'un propulseur est bien meilleur si l'on accélère une grande masse à faible vitesse que si l'on accélère une petite masse à haute vitesse, c'est la raison pour laquelle, tous les moteurs d'avions moderne sont à double flux, et c'est aussi la raison pour laquelle les propulseurs ioniques, ont un rapport poussée/puissance si faible (quelques grammes pour quelque milliers de watts).


Dans l'autre sens, si je reprends le premier moteur (100 kg/s à 2000 m/s), qui demandait une énergie de 200.000.000 J, et que je veux savoir quelle poussée j'obtiendrais pour la même puissance, mais avec un moteur donnant une vitesse d'éjection 100 fois plus grande, j'ai:

200.000.000 = 1/2 * m* v² => m = 200.000.000* 2 / 200.000² = 0,01 kg
Le débit massique sera donc de 0,01 Kg/s
F = Dm * v = 0.01 * 200.000 = 2000N
À puissance égale, le moteur donnant l'éjection la plus rapide (100 fois plus), donne une poussée 100 fois moins forte..

=> Accélérer des ions, même à très haute vitesse n'est pas forcément égal à accélérer une masse importante d'air et d'ions à faible vitesse..

Un lifter accélère une quantité d'air assez importante à faible vitesse, ça se vérifie facilement avec de la fumée de cigarette, par exemple.

On récapitule:
F = Dm * v
E = 1/2 *m *v²
P = 1/2 *Dm*v²
P = 1/2* F * v
V = F/Dm => P = 1/2 *F * F/Dm => P = 1/2 * F² / Dm
=> à puissance (P) égale, plus la débit massique (Dm) est petit, plus la force (F) est petite aussi.

Il me semble clair qu'une autre force agit sur le lifter.

Non, toute autre force, donc n'entraînant pas l'accélération ou l'éjection d'une quelconque substance, serait contraire au principe de conservation de la quantité de mouvement, et la magie, c'est dans les films...

Bonjour
toujours et encore voir là:
http://gltrs.grc.nasa.gov/reports/20...004-213312.pdf
JR

Humm, et?

Amicalement, Alain

[Aroll]

je ne savais pas qu'il y avait eu des études sérieuses sur les lifteurs ou assimilés. Rien que la conclusion vaut sont pesant d'or, un mystère de plus de dissipé

m@ch3

Oui.

Amicalement, Alain

[sylvain6120]

Re,

Non, toute autre force, donc n'entraînant pas l'accélération ou l'éjection d'une quelconque substance, serait contraire au principe de conservation de la quantité de mouvement, et la magie, c'est dans les films...

Je vais bientot me faire passer pour un fervent croyant aux phénomènes paranormaux. Non, je crois comme la plupart d'entre vous aux lois physique, je vous posais cette question car j'avais vu à différents endroits qu'un nuage de ions négatifs se formait en dessus du lifter et attirait le fil électrique vers le haut comme un une carotte accrochée au bout d'un bâton attire un âne. Pas très sérieux, me répondrez vous.

Merci Aroll pour cette très bonne explication, j'ai enfin compris votre raisonnement. Il me vient cependant une question:

En fait un lifter est un dispositif qui crée un nuage d'ions (positifs ou négatifs peu importe) par effet de pointe, d'un seul côté, parce qu'il n'y a qu'une seule électrode qui soit assez fine que pour générer un effet de pointe, et qui accélère ce nuage vers le bas grâce au champs généré par l'autre électrode (qui elle ne doit surtout pas produire d'effet de pointe): au passage, ces ions entraînent avec eux un grand nombre de molécules d'air neutre.

Vous dites que "au passage, ces ions entraînent avec eux des molécules d'air neutre", j'en déduis donc qu'il y a des chocs (élastiques) entre les ions et les molécules neutres, la quantité de mouvement étant conservée, l'impulsion sera égale avec ou sans ces chocs. Par votre explication, on comprend qu'il serait préférable au lifter qu'il ionise les plus grande molécules possibles afin que la quantité de mouvement de ses molécules ionisées soit la plus grande possible pour une énergie développé par le lifter donnée. Mais une fois que ces molécules sont ionisées, la quantité de mouvement du système est stable et on ne peut l accroitre par des chocs, c'est pourquoi je ne vois pas en quoi votre explication s'applique dans le cas précis des lifters, merci donc de me l'expliquer (je sais, je bloque un peu sur le même truc).

Sylvain

[Aroll]

Bonjour.

Re,



Je vais bientot me faire passer pour un fervent croyant aux phénomènes paranormaux. Non, je crois comme la plupart d'entre vous aux lois physique, je vous posais cette question car j'avais vu à différents endroits qu'un nuage de ions négatifs se formait en dessus du lifter et attirait le fil électrique vers le haut comme un une carotte accrochée au bout d'un bâton attire un âne. Pas très sérieux, me répondrez vous.

Merci Aroll pour cette très bonne explication, j'ai enfin compris votre raisonnement. Il me vient cependant une question:

Vous dites que "au passage, ces ions entraînent avec eux des molécules d'air neutre", j'en déduis donc qu'il y a des chocs (élastiques) entre les ions et les molécules neutres, la quantité de mouvement étant conservée, l'impulsion sera égale avec ou sans ces chocs. Par votre explication, on comprend qu'il serait préférable au lifter qu'il ionise les plus grande molécules possibles afin que la quantité de mouvement de ses molécules ionisées soit la plus grande possible pour une énergie développé par le lifter donnée. Mais une fois que ces molécules sont ionisées, la quantité de mouvement du système est stable et on ne peut l accroitre par des chocs, c'est pourquoi je ne vois pas en quoi votre explication s'applique dans le cas précis des lifters, merci donc de me l'expliquer (je sais, je bloque un peu sur le même truc).

Sylvain

La quantité de mouvement, c'est le produit m*v.
La quantité de mouvement maximum n'est pas atteinte immédiatement par les ions pour être ensuite "distribuée" aux molécules neutres; l'accélération (donc l'augmentation de vitesse, donc l'augmentation de la quantité de mouvement) se fait tout au long du parcours entre les deux électrodes.

La quantité de mouvement maximale atteinte dans le cas où l'on considère les ions seuls (comme si l'on était dans le vide), est assez faible, par ce que la masse est petite (les ions sont peu nombreux), et que la vitesse capable de compenser le manque de masse ne peut être obtenue parce qu'elle est coûteuse en énergie (Ec = 1/2 m v²).

Que se passe-t-il lorsque l'on est dans l'air?

Les ions ne parviennent jamais à atteindre une grande vitesse, car à cause des multiples chocs, ils transfèrent régulièrement leur quantité de mouvement à des molécules neutres avant d'avoir accéléré beaucoup.

L'erreur est de croire que la quantité de mouvement distribuée à l'ensemble de la masse d'air, est égale à celle que les ions seuls auraient obtenus dans le vide.
Les ions n'accélèrent pas jusqu'à leur maximum (comme s'ils étaient dans le vide) pour ensuite céder leur quantité de mouvement, ils emportent l'air avec eux en même temps qu'ils tentent d'accélérer.

En fait la quantité de mouvement obtenue ainsi (c'est à dire en augmentant la faible masse des ions grâce à la grande masse d'air neutre) est très très supérieure, pour une même consommation d'énergie, à la quantité de mouvement qu'auraient obtenus les ions seuls dans le vide (pour cause de vitesse trop grande (Ec = 1/2*m*v²).

Amicalement, Alain

[Aroll]

Je rajoute autre chose qui pourra peut-être t'aider.

Imaginons un lifter spécial, un lifter autonome, c'est à dire transportant sa propre source d'énergie.
Étant autonome, il peut monter sans être gêné par les fils de connexion à la source de HT.
Il gagne donc de l'altitude, mais plus il monte, plus la densité de l'air diminue.
Plus la densité de l'air diminue, plus la masse qu'il peut accélérer diminue.

Mais, la quantité de mouvement, c'est le produit de la masse par la vitesse (m*v), donc plus la masse diminue, plus la vitesse doit augmenter, si l'on veut garder la même quantité de mouvement.
Sauf que, dans le bilan énergétique, l'augmentation de la vitesse coûte plus cher, que l'augmentation de la masse (because 1/2 m*v²).

Ton lifter aura donc besoin de plus en plus d'énergie pour produire la même quantité de mouvement.

Donc le rendement de ton lifter diminue avec l'altitude.

À énergie égale, la quantité de mouvement que l'on peut générer est plus grande pour une grande masse à faible vitesse que pour une petite masse à haute vitesse.

Amicalement, Alain

[sylvain6120]

Re,

L'erreur est de croire que la quantité de mouvement distribuée à l'ensemble de la masse d'air, est égale à celle que les ions seuls auraient obtenus dans le vide.
Les ions n'accélèrent pas jusqu'à leur maximum (comme s'ils étaient dans le vide) pour ensuite céder leur quantité de mouvement, ils emportent l'air avec eux en même temps qu'ils tentent d'accélérer.

Voila ce qui me bloquait, je ne savait pas que les ions emportaient l'air avec eux, je pensais qu'il n'y avait que des chocs élastiques entre eux, d'où mon raisonnement. Sinon j'avais déjà bien compris le fait que cela coûte plus d'énergie d'accélérer une petite masse à une grande vitesse qu'une grande masse à une petite vitesse, pour autant que la quantité de mouvement de ces masses soient égales.

J'aimerais en apprendre plus sur ce phénomène, auriez vous un ou plusieurs liens à me passer ou une lecture à me conseiller?

Merci aussi, Aroll, d'avoir généreusement répondu à mes question, j'en avais bien besoin..

[Aroll]

Bonjour.

us sur ce phénomène, auriez vous un ou plusieurs liens à me passer ou une lecture à me conseiller?

Non, mais tu peux déjà lire le lien donné par jiherve :
http://gltrs.grc.nasa.gov/reports/20...004-213312.pdf
Et te méfier de la plupart des sites internet parlant des lifters, et même les fuir comme la peste à la seule évocation de choses telles que: l'antigravitation, l'énergie libre, et autres niaiseries de ce genre..

Amicalement, Alain

[sylvain6120]

Non, mais tu peux déjà lire le lien donné par jiherve :
http://gltrs.grc.nasa.gov/reports/20...004-213312.pdf
Et te méfier de la plupart des sites internet parlant des lifters, et même les fuir comme la peste à la seule évocation de choses telles que: l'antigravitation, l'énergie libre, et autres niaiseries de ce genre..

Merci quand même mais j'avais déjà connaissance de ce rapport.

Sylvain6120