CoilGun VS Frein regeneratif.

[migyonne]

Bonjour à tous!
Je vous propose encore une expérience très simple, avec plein de questionnements autour...

Le matériel consiste en un long tube de verre fermé d'un mètre de long, bloqué sur un solide support.
On a fait un vide relatif préalable dans le tube.
Une bille métallique ferromagnétique de masse: 10 grammes est enfermée dans le tube.

A une extrémité, un canon magnétique constitué d'une succession de bobines entourant le tube donne la vélocité nécessaire la bille,
afin qu'elle parcours le plus rapidement possible la longueur du tube.
Chaque bobine est activée juste AVANT le passage de la bille et est coupé aussitôt APRÈS.
(Principe du canon de Gauss ou CoilGun étagé, qu'il ne pas confondre avec le railgun ou canon électromagnétique. )

Le problème est qu'il faut freiner énergiquement la bille afin qu'elle ne brise pas l'autre extrémité du tube!
On pense donc a faire le même système de bobines, mais qui serviraient ici a freiner cette bille.
Par contre, dans cette phase de ralentissement de la bille, Il faudrait activer les champs magnétiques
qu'au moment ou la bille est au milieu de chaque bobines...

Ce déplacement de la bille 'consommerait' donc une certaine quantité d'énergie électrique, tant pour lancer la bille
que pour la freiner ( l'arrêter, même).
Faudrait t'il consommer plus d'énergie a freiner (arrêter) la bille qu'a la lancer?

L'inertie est généralement décrite comme la résistance d'un objet au mouvement, l'élan étant la tendance d'un objet à continuer à bouger.
Je suppose qu'ici, on est bien dans le cadre d'une 'action a distance'... Une action 'de contact' serait si la bille
brisait le fond du tube de verre, non?
Merci pour vos réponses.

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[ThM55]

Bonjour.

L'inertie est généralement décrite comme la résistance d'un objet au mouvement, l'élan étant la tendance d'un objet à continuer à bouger.

Pourquoi faites-vous une distinction de cette nature? La tendance d'un objet à conserver son état de mouvement, c'est aussi l'inertie. Inutile de distinguer les deux.

On passe d'une situation à l'autre par une transformation de Galilée qui met la bille au repos quand elle est au milieu du tube. C'est rarement expliqué, mais avec ses lois, Newton postulait l'invariance des lois de la physique sous les transformations de Galilée, et a établi la première théorie de la relativité.

[Gwinver]

Bonjour.

L'inertie est généralement décrite comme la résistance d'un objet au mouvement, l'élan étant la tendance d'un objet à continuer à bouger.

L'inertie est plutôt une résistance à l'accélération (ou décélération), donc à la variation de mouvement. En cas de mouvement à vitesse constante, il n'y pas "résistance".

[trebor]

Bonjour à tous!
Je vous propose encore une expérience très simple, avec plein de questionnements autour...

Le matériel consiste en un long tube de verre fermé d'un mètre de long, bloqué sur un solide support.
On a fait un vide relatif préalable dans le tube.
Une bille métallique ferromagnétique de masse: 10 grammes est enfermée dans le tube.

A une extrémité, un canon magnétique constitué d'une succession de bobines entourant le tube donne la vélocité nécessaire la bille,
afin qu'elle parcours le plus rapidement possible la longueur du tube.
Chaque bobine est activée juste AVANT le passage de la bille et est coupé aussitôt APRÈS.
(Principe du canon de Gauss ou CoilGun étagé, qu'il ne pas confondre avec le railgun ou canon électromagnétique. )

Le problème est qu'il faut freiner énergiquement la bille afin qu'elle ne brise pas l'autre extrémité du tube!
On pense donc a faire le même système de bobines, mais qui serviraient ici a freiner cette bille.
Par contre, dans cette phase de ralentissement de la bille, Il faudrait activer les champs magnétiques
qu'au moment ou la bille est au milieu de chaque bobines...

Ce déplacement de la bille 'consommerait' donc une certaine quantité d'énergie électrique, tant pour lancer la bille
que pour la freiner ( l'arrêter, même).
Faudrait t'il consommer plus d'énergie a freiner (arrêter) la bille qu'a la lancer?

L'inertie est généralement décrite comme la résistance d'un objet au mouvement, l'élan étant la tendance d'un objet à continuer à bouger.
Je suppose qu'ici, on est bien dans le cadre d'une 'action a distance'... Une action 'de contact' serait si la bille
brisait le fond du tube de verre, non?
Merci pour vos réponses.
Pièce jointe 494906

Bonjour,
Il me semble logique que l'énergie consommée est identique pour lancer et arrêter la bille si le tube est parfaitement à l'horizontal.

[A voir en vidéo sur Futura]

[stefjm]

L'inertie est plutôt une résistance à l'accélération (ou décélération), donc à la variation de mouvement. En cas de mouvement à vitesse constante, il n'y pas "résistance".

Je trouve que c'est malvenu de parler de résistance quand il est question d'inertie. L'inertie implique une intégration entre effort (en mécanique la force) et le flux (en mécanique la vitesse). La résistance implique proportionnellalité entre effort et flux.

A vitesse constante, avec deux forces opposées, il y a résistance entre forces et vitesse. Une positive (la generatrice) et l'autre négative (la réceptrice). Par exemple, ascenseur ou voiture à vitesse constante.

[stefjm]

@Miyonne
Si les frottements mécaniques et les résistances électriques sont négligées, l'énergie cinétique 1/2mv^2 de la boule dans le référentiel des bobines, est fournie par la bobine acceleratrice et récupérée par la bobine de freinage.

[Gwinver]

Dans l'expérience proposée, le freinage est actif, il n'y a pas récupération d'énergie.

Par contre, dans cette phase de ralentissement de la bille, Il faudrait activer les champs magnétiques
qu'au moment ou la bille est au milieu de chaque bobines...

[stefjm]

Dans l'expérience proposée, le freinage est actif, il n'y a pas récupération d'énergie.

Dans ce cas ou passe l'énergie? Perdu en chaleur dans la bille ou dans la résistance électriques des bobines?

Je partais du principe qu'il n'y avait pas de pertes (ni joule, ni courant de Foucault, rien) et donc récupération de l'énergie mécanique en énergie électrique.
Tout comme n'importe quel moteur électrique réversible.

[Gwinver]

Effectivement, le régime est assez curieux car il y a la tension appliquée par l'alimentation et celle issue du mouvement de la bille.

[stefjm]

Comme d'ab avec les moteurs électriques.

[stefjm]

Dans ce cas ou passe l'énergie? Perdu en chaleur dans la bille ou dans la résistance électriques des bobines?

Ou bien encore par rayonnement électromagnétique.
Mais ce dernier doit être négligeable ici.

[titijoy3]

faut demander à Elon..