Brevet FR2615022A1 — publié le 19881110

La présente invention concerne un procédé et un appareil pour prouver et démontrer d'une manière réelle, la loi de Newton qui explique ( le moment d'inertie), et en même temps pour que les chercheurs puissent s'approfondir dans l'étude de cette loi. La roue de cet appareil poursuit son mouvement rotatoire grâce à son moment d'inertie seulement et sans aucun genre ou forme de frottement. Depuis que la loi de Newton qui concerne le moment d'inertie existe et jusqu'à nos jours, tous les spécialistes et les chercheurs dans ce domaine,et surtout les professeurs d'université qui ont toujours souhaité avoir dans leurs laboratoires, un appareil aussi efficace pour qu'ils puissent expliquer et démontrer à leurs étudiants cette loi d'une manière réelle. Et en meme temps pour que les chercheurs eux-memes puissent s'approfondir dans l'étude de cette loi importante et qui regroupe les sciences physiques, et l'astronomie en même temps. La présente invention a pour but de remédier à ce manque. L'invention, telle qu'elle est caractérisée dans les revendications, résout le problème consistant à créer un appareil pour prouver et démontrer, la loi de Newton qui explique le moment d'inertie. L'appareil selon l'invention comporte en effet, un aimant permanent de forme cylindrique, en face de la surface supérieure de cet aimant il y a un autre aimant permanent de forme cylindrique qui est fixé au milieu d'une bague, grâce à deux plaquettes, d'alliage d'aluminium en forme de rendelles superposées. Donc le corps circulaire qui fait face à l'aimant permanent inférieur, représente en effet une seule roue independante. La bague qui couronne cette roue est-elle aussi, un aimant permanent indépendant, qui fait face à un quatrième aimant permanent en forme de cylindre creux. Tous les pôles qui se faisant face en une polarite semblable. L'appareil est fixé à l'intérieur d'une cloche vidée de l'air. Un moteur est prevu pour mettre en rotation la roue, et ce à une vitesse suffisamment grande. Ainsi, parce que tous les pôles qui se faisant face sont en une polarité semblable, pour cela il va créer une force de répulsion magnétique, qui va jouer entre tous les pales qui se faisant face. Cette répulsion magnétique, ainsi que le moment d'inertie, plus le vide, plus la force centrifugeuse, tous se rejoignent pour constituer un mouvement rotatif pour la roue, qui n'est exposee à aucun frottement, et qui continuera à éffectuer son mouvement rotatoire grâce à son moment d'inertie uniquement. L'invention sera explicitée de façon purement indicative au cours de la description qui va suivre, en référence au dessin annexé, dans lequel: La figure 1 représente, en coupe, longitudiale, l'appareil selon l'invention. La figure 2 représente, en coupe, une variante de cet appareil L'appareil représenté sur la figure 1 comporte un aimant permanent 1 de forme cylindrique, de 11,2 centimetres de diamètre et de 15 centimètres de hauteur, fixé au fond de l'appareil. La surface supérieure de cet aimant constitue (par exemple) son pale nord; en face de ce pôle nord et à distance rapprochee il y a un autre aimant permanent 2 qui a aussi une forme cylindrique de 7,2 centimètres de diamètre et de 5 centimètres de hauteur. La surface inférieure de cet aimant, constitue son pôle nord.L'aimant permanent supérieur 2 est fixé au milieu- d'une bague 3, de 21,5 centimètres de diamètre, de 15 centimètres de hauteur et de 0,4 centimètres d'épaisseur, cette fixation est renforcée par des rayons, ou par deux plaquettes d'alliage d'aluminium (4A et 4B), en forme de rondelles superposées qui remplacent les rayons et les nervures car ils fixent l'aimant permanent 2 au coeur de la bague 3. Donc il apparait que le corps circulaire qui fait face à l'aimant permanent inférieur 1, représente en effet une roue indépendante 5. La bague 3 qui couronne la roue 5, est elle aussi un aimant permanent 3 qui fait face et est paralléle à un quatrième aimant permanent 6 qui a une forme cylindrique creux de 24,8 centimètres de diamètre, de 63 centimètres de hauteur et de 1,8 centimètres d'épaisseur. Au milieu de la surface supérieure de l'aimant permanent supérieur 2, il existe une cavité 11 en forme de parallélépipède de profondeur de 2,6 centimètres, dans laquelle on fait pénétrer l'extrémité 10 de l'arbre du moteur 9 qui a une forme parallélé pipède. On remplit la surface vacante à l'intérieur de la roue 5, c'est-à-dire entre les deux plaquettes (4A et 4B) par des lièges ou des polystyrènes. L'appareil en question est fixe soit à l'intérieur d'une cloche, soit à l'intérieur d'un corps creux cylindrique 6 muni d'une base, et qui ressemble à un seau dont l'épaisseur est étudiée en fonction de l'usage dont il sera fait de l'appareil. Ledit seau est fait en verre, ou en acier non magnétique. Il est par ailleurs fermé par un couvercle circulaire 8 - en verre ou en acier non magnétique - muni d'une ouverture transparente permettant d'observer la roue 5. Au milieu du couvercle 8 se trouve un moteur électrique 9. Ce moteur cylindrique est prévu pour mettre en rotation la roue 5 et ce à une vitesse suffisamment grande. Le moteur électrique 9 est logé à l'intérieur d'une ouverture cylindrique creuse se trouvant au centre du couvercle 8 dont elle constitue un élément à part entiere. Ladite ouverture 8 enveloppe le moteur 9 de façon telle qu'elle lui permet de se déplacer vers le haut ou le bas sans toutefois laisser l'air s'infiltrer en quantité importante. Sur la base inférieure de l'appareil se trouve une ouverture circulaire 12 reliée à une pompe à vide qui sert à évacuer l'air. Pour réduire le volume de ce dernier, on remplit partiellement l'appareil de bois 13, ou d'alliage d'aluminium, de polystyrene ou de liège.Le premier pas constitue à faire pénétrer l'extrémité de l'arbre 10 dans la cavité 11, puis et après la fixation de l'appareil dans une position parfaitement verticale, on procède à l'évacuation du plus grand volume d'air possible, en veillant, cependant, à ce que le moteur 9 puisse continuer à glisser librement à l'intérieur de l'ouverture cylindrique du couvercle 8. On procède, ensuite, au démarrage progressif et étudié du moteur 9. Environ, quinze secondes après, et une fois que le moteur aura atteint sa vitesse maximale, on le déplace vers le haut, manuellement, le long de l'ouverture du couvercle 8, et ce d'une distance adéquate, et on l'immobilise grâce à un systeme de fixation 14, prévu à cet effet. C'est alors seulement qu'on procède, s'il est nécessaire, à l'éva- cuation du restant d'air. On empêche toute nouvelle entrée d'air par l'ouverture en fermant celle-ci, hérmétiquement, par bouchon taraudé 15. Mais il faut noter que la répulsion magnétique qui existe autour de la bague 3 doit être réglé avec précision de façon à assurer qu'il n'y ait aucune pression à cause de la répulsion magnétique, sur le périmètre de la surface extérieure de la bague 3. Toutes les mesures doivent être prises pour garantir un vide quasi-intégral à l'intérieur de l'appareil. Parce que le pale nord de l'aimant permanent inférieur 1, est proche et fait face à le pôle nord de l-'aimant permanent supérieur 2, pour ceci il va créer. une force de répulsion magnétique, qui va jouer entre ces deux pôles, et de même entre le pôle nord de l'aimant permanent 3 et le pôle nord de l'aimant permanent 6. Cette répulsion magnétique ainsi que le moment d'inertie plus la force centrifugeuse plus le vide, tous se rejoignent pour constituer un mouvement rotatif pour la roue 5 qui n'est exposé à aucun frottement, ni mécanique, ni frottement par l'air. Ainsi la roue 5 continuera à effectuer son mouvement rotatoire jusqu'à ce que le champ magnétique faiblisse. Mais la periode de rotation de la roue 5 est toujours suffisante pour effectuer toutes les études et expériences necessaires. Il est nécessaire d'utiliser deux dispositifs de mesure; 1" un stroboscope électronique, ou un compte-tours quelconque qui n'est pas sujets au champ magnétique. 2" un indicateur de pression, c'est-à-dire un élément qui indique le degré de vide à l'intérieur de l'appareil, et par ces deux dispositifs de mesure on peut observer le degré de la décélération du mouvement rotatif de la roue 5 après chaque heure de rotation, et donc il nous est possible d'observer si le frottement est seul responsable de ce décélération, ou s'il y a d'autres raisons qui peuvent avoir un effet sur le mouvement rotatif de la roue 5 ? et quel est le degré de cet effet ?. Selon la variante 1, il est possible de fixer à l'inte- rieur de l'appareil et à coté du moteur 9, (Fig.2), un autre moteur plus petit, dont la tâche consiste à déplacer le moteur 9 vers le haut (ceci évitera que cette opération ne soit effectuée manuellement).Ainsi, après que le moteur 9 ait mis en rotation la roue 5, pendant 15 secondes, (par exemple) le petit moteur est alors mis en marche, à son tour, mettant en rotation - grâce à une courroie reliant les deux moteurs - une poulie taraudée 16, dans laquelle peut évoluer librement l'axe fileté 17 du moteur a J ce qui, le cas échéant, déplace ce dernier vers le haut Pour rendre possible cette opération, on fixe le moteur 9 à l'inte- rieur d'une enveloppe 18 spéciale reliée à l'axe fileté 17. Selon la variante 2, tous les aimants permanents,sont constitués d'alliages (marque Alcomax) ou d'autres alliages ayant les mêmes caractéristiques, qui permettent d'une opération de magnétisme anisotrope, c'est-à-dire, de manière à rendre tous les pôles qui se font face sont plus fort que les autres. A noter que l'appareil peut se réaliser dans des formes et de tailles différentes, sans précision. REVENDICATION 1. Procédé pour démontrer d'une manière réelle, la loi de Newton qui explique(le moment d'inertie), caractérisé en ce que tous les pôles qui se faisant face en une polarité semblable. 2.- Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un aimant permanent 1 de forme cylindrique, fixé au fond de l'appareil. La surface supérieure de cet aimant constitue (par exemple) son pôle nord; en face de ce pôle nord et à distance rapprochée il y a un autre aimant permanent 2 qui a aussi une forme cylindrique. La surface inferieure de cet aimant, constitue son pôle nord. L'aimant permanent supérieur 2 est fixé au milieu d'une bague 3, cette fixation est renforcée par des rayons, ou par deux plaquettes d'alliage d'aluminium (4A et 4B) en forme de rondelles superposées qu'ils fixent l'aimant permanent 2 au coeur de la bague 3. Donc il apparait que le corps circulaire qui fait face à l'aimant permanent inférieur 1, représente en effet une roue indépendante 5.La bague 3 qui couronne la roue 5, est elle aussi un aimant permanent 3 qui fait face et est parallèle à un quatrième aimant permanent 6 qui a une forme cylindrique creux. Au milieu de la surface supérieure de l'aimant permanent supérieur 2, il existe une cavite 11 en forme de parallélépipède, dans laquelle on fait pénétrer l'extrémité de l'arbre 10 qui a aussi une forme parallélépipède. L'appareil est fixé à l'intérieur d'un corps creux cylindrique 6 muni d'une base, et qui ressemble à un seau dont l'épaisseur est étudiée. Ledit seau est fait en verre, ou en acier non magnétique. Il est par ailleurs fermé par un couvercle circulaire 8 - en verre ou en acier non magnétique - muni d'une ouverture transparente permettant d'observer la roue 5. Au milieu du couvercle 8 se trouve un moteur électrique 9. Ce moteur cylindrique est prevu pour mettre en rotation la roue 5 et ce à une vitesse suffisamment grande. Le moteur électrique 9 est logé à l'intérieur d'une ouverture cylindrique creuse se trouvant au centre du couvercle 8 dont elle constitue un élement à part entière. Ladite ouverture 8 enveloppe le moteur 9 de façon telle qu'elle lui permet de se déplacer vers le haut ou le bas sans toutefois laisser l'air s'infiltrer en quantité importante. Sur la base inférieure de l'appareil se trouve une ouverture circulaire 12 reliée à une pompe à vide qui sert à évacuer l'air. Le premier pas constitue à faire pénétrer l'extré- mité de l'arbre 10 dans la cavité 11, puis on procède à l'evacua- tion du plus grand volume d'air possible. On procède, ensuite, au démarrage progressif du moteur 9. Environ, quinze secondes après, et une fois que le moteur aura atteint sa vitesse maximale, on le déplace vers le haut, le long de l'ouverture du couvercle 8, et on l'immobilise grâce à un système de fixation 14. C'est alors seulement qu'on procède, s'il est nécessaire, à l'éva- cuation du restant d'air. On empêche toute nouvelle entrée d'air par l'ouverture en fermant celle-ci, hérmétiquement, par bouchon taraudé 15. 3.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il existe à I'intérieur de l'appareil et à côte du moteur 9, (Fig. 2), un autre moteur plus petit que le moteur 9, dont la tâche consiste à déplacer le moteur 9 vers le haut, grâce à une poulie -taraudee 16, dans laquelle peut évoluer librement 1 'axe fileté i7 du moteur 9; ce qui, le cas échéant, déplace ce dernier vers le haut. Le moteur 9 est fixé à l'intérieur d'une enveloppe 18 spéciale reliée à l'axe fileté 17. 4.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que tous les aimants permanents, sont constitués d'alliages (marque Alcomax) ou d'autres alliages ayant les memes caractéristiques, qui permttent d'une opération de magnétisme anisotrope, c'est-à-dire, de manière à rendre tous les pôles qui se font face sont plus fort que les autres. 5.- Appareil selon la revendication 1 et 3, caractérisé en ce que, tous les pôles qui se faisant face sont en une polarité semblable. 6.- Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la repulsion magnetique qui existe autour de la bague 3 doit étre réglé avec précision de façon à assurer qu'il n'y ait aucune pression à cause de la répulsion magnétique, sur le périmètre de la surface extérieure de la bague 2. 7.- Appareil selon l'une des revendications 1, 2 et 5, caractérisé en ce que la roue 5 n'set exposé à aucun frottement, ni mécanique, ni frottement par l'air. 8.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé par un vide quasi-intégral à l'intérieur de l'appareil. 9.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé par deux dispositifs de mesure: - un stroboscope électronique, ou un compte-tours quelconque qui n'est pas sujets au champ magnétique. - Un indicateur de pression, c'est-à-dire un élément qui indique le degré de vide à l'intérieur de l'appareil. 10.- Appareil selon l'une des revendications 1, 5 et 6, cara ctérisé en ce que, pour réduire le volume de vide, on remplit partiellement l'appareil de bois 13, ou d'alliage d'aluminium, et on remplit aussi la surface vacante à l'intérieur de la roue 5, c est-à-dire entre les deux plaquettes (4A et 48) par des lièges ou des polystyrènes légers.