Motor Não-Newtoniano

Abstrato

Um novo princípio de propulsão elétrica para espaçonave é introduzido, usando

tecnologia de micro-ondas para conseguir conversão direta de d.c. poder empurrar sem o

necessidade de propulsor.

Uma descrição ilustrativa simplificada dos princípios de operação é fornecida,

seguido pela derivação, a partir dos primeiros princípios, de uma equação para o impulso de

tal dispositivo. As implicações da lei de conservação de energia são examinadas para

operação estática e dinâmica do dispositivo.

1. Princípios Básicos

A técnica descrita neste trabalho usa a pressão de radiação, no micro-ondas

frequências, em um motor que fornece conversão direta de energia de micro-ondas para

Impulso, sem a necessidade de propulsor. O conceito do motor de micro-ondas é ilustrado na fig. 1. A energia das micro-ondas é alimentada a partir de um magnétron, através de uma alimentação sintonizada para um waveguide comprimento elétrico dá ressonância na frequência de operação do magnétron.

[pic 1](Fig.1)

A velocidade de grupo da onda eletromagnética na placa final do maior

a seção é maior que a velocidade do grupo na placa final da seção menor. portanto

a pressão de radiação na placa terminal maior é maior do que na placa final menor.

A diferença de força resultante (Fg1-Fg2) é multiplicada pelo Q da ressonância

montagem.

Esta diferença de força é suportada pela inspeção da força clássica de Lorentz

equação (referência 1).

                                                              F = q (E + vB).                (1)

Se v é substituído pela velocidade de grupo vg da onda eletromagnética, então equação

1 ilustra que, se vg1 for maior que vg2, deve-se esperar que Fg1 seja maior que

Fg2. No entanto, como as velocidades em cada extremidade do guia de ondas são significativas

frações da velocidade da luz, uma derivação da equação de diferença de forças invoca

a diferença de velocidades e, portanto, deve ter em conta a teoria especial de

relatividade.

Teoria da relatividade implica que a onda eletromagnética e a guia de onda formam um sistema aberto. Assim, a diferença de força resulta em um impulso que atua no conjunto da guia de onda.

2. Derivação da equação de empuxo.

Considere um feixe de fótons incidente sobre uma placa plana perpendicular ao

feixe. Deixe o feixe ter uma área transversal  A e suponha que ele consiste em n

fótons por unidade de volume. Cada fóton tem energia hf e viaja com velocidade c,

onde h é a constante de Planck e f é a frequência. A potência no feixe incidente é

                                          P0 = nhfAc .                             (2)

O momento de cada fóton é hf / c, de modo que a taxa de mudança de o momento do feixe na placa (assumindo a reflexão total) é 2nhfA. Igualando isso mudança de momento para a força F0 exercida na placa, encontramos