viernes, 16 de diciembre de 2016

356-Cálculo de la fuerza que empuja a EMDrive a través de la energía radiada por la cara cónica.

Ver también:
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Se que la presión del mainstream crea miedos y autocensuras. Pero pueden preguntarme lo que quieran sin miedo, no importa cuan disparatadas sean las preguntas porque aquí no va ha existir nunca  ningún tipo de censura; al no ser que sea algo muy extremo en contra de otra persona. 
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Usando los fundamentos físico por los cuales yo digo que en este motor si hay empuje:
La fuerza (Futil) que empuja a EMDrive solo depende de la potencia radiada (P) por la parte cónica.
Como los White, ni nadie sabían esas dos cosas:
En sus diseños la energía radiada por la parte cónica puede tener gradientes térmicos por todos las partes del motor, según el diseño, los materiales,... tal y como pueden ver en las fotografías térmicas del paper.
Todo eso afecta los valores medidos y haciéndolos muy complejos de interpretarse desde el punto de vista de la teoría de errores experimentales.
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A pesar de eso si podemos calcular la potencia útil del motor EMDrive de White, a través de la radiación de la parte cónica de la cámara de cobre, usando para ellos en primera aproximación la Ley de Stefan Boltzmann para un cuerpo gris.
Putil=𝜖𝛔AT⁴
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Potencia radiada por la superficie de un cuerpo negro o ideal se calcula asi:
La potencia radiada por la superficie de un cuerpo gris (un cuerpo real); se suele calcular asumiendo que estos siempre emiten menos que el cuerpo negro, que sería el patrón de referencia para todos los demás cuerpos reales.
No se debe confundir una definición física de cuerpo gris, con nuestras percepciones sensoriales.
De esa manera al dividir la potencia de la radiación emitida por una superficie real a una determinada temperatura; por esa misma superficie, a esa misma temperatura, pero considerándola ahora una superficie ideal como la del cuerpo negro; nos sale un coeficiente de comparación menor que uno, que llamaron emisividad. 
https://es.wikipedia.org/wiki/Emisividad#Cuerpo_gris
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El coeficiente de emisividad para usos concretos varía con las condiciones ambientales de la superficie (grado de oxidación del metal), con su tratamiento industrial (más pulida o menos pulida, mas pura, menos pura, si es una aleación), la rapidez con que irradia también dependerá del grosor de la superficie.
https://es.wikipedia.org/wiki/Cubo_de_Leslie
Suele medirse variabilidad de la emisividad si esta muy caliente, dado que en realidad desde el punto de vista cuántico, esto depende de la función de distribución de la energía por longitudes de ondas.
En este caso concreto, lo que nos quiere decir eso es que no importa que hayan inyectado en el interior de la cámara de EMDrive microondas con una frecuencia exacta de 1,937 GHz; la radiación emitida por el otro lado de las caras va ha tener un espectro de distribución, una curva de emisión en muchas longitudes de ondas diferentes. 
De cierta manera, desde el punto de vista practico esa confunciones no lineales se reflejan las tablas experimentales de emisividad al vacio que dan para cada sustancia. 
Así que a pesar de su importancia, más la que tendrá a partir de eso ahora; las tablas están poco estandarizadas.
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Para una lámina de cobre de 1,6 micrómetros, te puedes encontrar un coeficiente de emisividad:
Pulido-------0,03
Oxidado-----entre 0,2 y 0,9
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Para una lámina de "cobre comercial(?)" la emisividad=0,7; pero sin especificar el grosor.
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En el caso de Wikipedia, tampoco hablan del grosor, sino de temperatura de emisión:
Para una temperatura de 300 grados celsius dan un emisividad=0,015
Para un temperatura de 700 grados celsius dan una emisividad=0,025
No creo que sean esas las buenas temperaturas de trabajo con las que se mide la fuerza que empuja a EMDrive.
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Como los que han hecho experimentos relacionados con EMDrive; desconocian los principios de funcionamiento del motor; pues en ninguna publicación han medido nada de eso, han tenido en cuenta nada de eso y no le han dado la importancia trascendental que tiene si te vas a dedicar a contruir motores y naves EMDrive. 
Y como toda esta propuesta mía está verde, acaba de eclosionar apenas hace unos días en mi cabeza y yo lo que trato es de indicar a través de sus fundamentos físicos por donde van los tiros con los motores EMDrive; pues eso no importa tanto ahora y en mi caso yo tomaré la emisividad igual a 0,1.
Al menos hasta que los que han construidos esos motores de forma experimental crean lo que yo les digo y midan los parámetros de emisividad de esas láminas de cobres que están usando y otras cosas muy importante que les iré indicando desde mi blog.
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Las dimensiones del motor EMDrive de Los White son:
1-Diámetro de la cara grande: D=27.9 cm
2-Diámetro de la cara chiquita: d=15.9 cm
3-Eje axial o altura del trococono: h=22.9 cm
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Con esos datos de los White calcule la generatriz del trococono.
g=23,67 cm
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Con la generatriz calcule el área lateral o de la parte cónica del troncocono.
A=1627,69 cm^2
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Y otra vez lo mismo,... como hasta ahora nadie había pensado que los fundamentos físicos de EMDrive fueran estos; pues las temperaturas que median no estaban relacionadas con mi idea, no tienen el rigor necesario, dado que ellos solo trataban de evitar el calentamiento y por eso es que no dispongo de datos específicos relacionados con el tema que me sean útiles. 

http://arc.aiaa.org/doi/10.2514/1.B36120
Así que supondré que toda la cámara de cobre y todo el resto del motor están inicialmente a 27 grados celsius, en equilibrio térmico con el ambiente del laboratorio, y que posteriormente cuando le inyectan microondas a la cámara de cobre; la absorción de la cara interna y la emisión de la cara externa se estabilizan en 67 grados celsius.
Una vez que fije esos parámetros, "hasta nuevo aviso experimental"; pues calcule aproximadamente la potencia util radiada por el motor de White en un segundo.
Putil=𝜖𝛔AT⁴-𝜖𝛔AT₀⁴
Putil=𝜖𝛔A(T⁴-T₀⁴)
Putil= 4,89 W~5W 
Putil=5j/s
Es decir, para una emisividad de 0,1; la cara cónica de cobre emite una energía de 5 joule en un segundo.  
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Otro día vemos con detalles el significado físico de ese valor y hablamos más de todo esto; porque si no se han dado cuenta no he respondido totalmente el título.
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Pero por ahora pueden ver que salta a la vista que este resultado es extremadamente fácil de calcular, tiene mucha claridad física y es muy importante; porque entre otras razones nos va ha decir desde el punto de vista físico e ingenieril cuán óptimo es el diseño de tu motor EMDrive. Nos va ha permitir comparar los motores EMdrive que se fabriquen.
Además de que debes hacer y que no debes hacer para mejorar su empuje util. 
1-Cómo aumentar la emisividad.
2-Que materiales seleccionar para cada parte.
3-Cuál variación geométrica de la cámara y sus ángulos es mas optima para el uso que le vayas a dar, según las frecuencias (es que desde ya creo que tendrá aplicaciones aquí en la tierra en las partes móviles de los equipos electrónicos, usa do Motores EMDrive modificados y con otras longitudes de ondas). 
4-Cuántas antenas de microondas usar.
5-Donde es mejor ubicar las antenas de microondas. 
6-Que potencia es la más adecuada inyectar para que el motor alcance el equilibrio térmico de trabajo sin danarce su funcionamiento y sus rendimientos.
7-Cuál es la frecuencia de microonda adecuada para cada motor, según el uso que se le vaya a dar.
8-Cuál es la temperatura óptima para que no aumente la resistencia eléctrica del material usado sobre los electrones libres que transportan la energía disipada.
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Como ven, todo el mecanismo de EMDrive se le puede explicar a la gente desde el punto de vista de la física clásica y aunque a pesar de mis calculo se basan solo en la energía radiada que provoca la fuerza util que empuja a los motores EMDrive; en relidad todas las caras radian energía, porque al final, más tarde o más temprano el motor va ha regresar al equilibrio térmico con el ambiente exterior si se dejan de intentar microondas en el; pero en mis investigación previas calculando todas las fuerzas,... hasta ahora concluí que es la cara cónica la que radia energía util que se convierte en fuerza de empuje, las demás se compensan entre ellas y no aportan trabajo util al motor. 
Así que como en el espacio exterior el tiempo de trabajo es enorme, las ondas inyectadas siempre van a tener oportunidad de escapar de la cámara y como el rendimiento del motor depende de eso, los rendimiento del este motor serán mejores. 
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Como pueden ver, al ellos no tener idea de los principios físicos que crean la fuerza; pues estaban tirando piedras a lo loco a ver si así le pegaban algo y relacionaron en una gráfica la fuerza util medida y toda las potencias inyectadas para tratar de adivinar a través del "método científico" (ya explique en una entrada anterior relacionada con EMDrive, que era más o menos eso desde el punto de vista de la historia y la filosofía de la física al tratar de descubrir algo) y no del conocimiento flexible y profundo de las relaciones entre las distintas leyes físicas en la naturaleza, fuera de las formalidades de los libros de didáctica física, con olfato físico; que ley había detrás de algo tan sui generi, que sin mover ninguna parte mecánica, sin ningún combustible que sufriera una transformación química, generaba una fuerza asimétrica en la recamara de "combustión", "violando" la leyes físicas archiconocidas y estas a su vez de forma esotérica generaban esos empujen útiles que median. 
Pero en realidad, las fuerzas útiles medidas con quien están relacionadas mediante una ley que depende del espectro de longitudes de ondas de la potencia radiada por la cara cónica; que fue por donde yo ataque inicialmente este problema. 
Pero en realidad, contrario a lo que hacemos y nos creemos los físicos; los ingenieros y tecnólogos cuando crean esas cosas que nos dejan con la boca habierta, la mayoría de la físicas se la pasan por sus partes húmedas, usan mas su imaginación ingeniería, la química de los materiales que mezclan en su aparatos,... al menos cuando eso es posible, así sucede.  
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Pero dejemos esos rigores físicos para otro día, porque  usando trucos o atajos físicos y definiciones mecánicas; de algún modo sencillo si podemos relacionar la potencia radiada por la parte cónica (que es la util por mi definición), con el trabajo util que realizara ese motor.
Puti=Wtrabajo/t    (1)
W=Futil S        (2)
Entonces, sustituyendo (2) en (1), nos queda:
Putil=F S/t
Y de ahí finalmente obtenemos la fuerza util en función de la potencia radiada; que es algo que sí se puede medir directamente de forma estática:
Futil=Puti t/S
(Uff,... que rabia y aburrimiento me provoca tener que escribir fórmulas en internet; perder tiempo en eso que en una fracción de segundo hago en un paper. Por eso cuando tenga tiempo subire las imagenes con mis papeles.)
Es asunto aquí es que para experimentos y cálculos sobre EMDrive en la tierra eso no sirve de mucho, al menos puesto así; porque al ser los impulsos tan pequeños, habría que disminuir casi hasta cero las fuerzas de rozamientos, después calcular de alguna forma las que nos queden y como sabemos los físicos eso no es tan fácil. 
Es decir, obtener la fuerza util midiendo en un laboratorio terrestre el desplazamiento y el tiempo que tarda en recorrerlo  un motor EMDrive, de forma directa va ha ser muy engorroso; al menos como se ha enfocado esto conceptualmente hasta ahora desde el punto de vista experimentar. 
Pero si podemos hacer otra cosa; a través del principio de funcionamiento de EMDrive que he descubierto y mi propuesta experimental para calcular la fuerza util; medir la velocidad que desplegará ese motor en el espacio exterior:
V=Putil/Futil
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Eso eso un calculo muy util para los que desde la tierra  diseñen motores espaciales tipo EMDrive, los que calcularán su viaje; dado que allí es donde no hay esos rozamientos que crean ruidos tan grandes sobre esos empujes tan pequeños y donde necesitamos saber su velocidad para ver cuánto tardará en llegar a su destino.
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Por eso lo dejare para otra entrada donde pondré un diseño de nave espacial y revelaré un know how muy especial, que nadie que fabrique naves con estos motores podrá obviarlo; ya que es como la patente del hueco de la aguja en maquina de coser, que nadie ha podido crear ninguna realmente mejor que la que tiene una aguja y su hueco,... y creo que haré eso publico antes que se nos aparezca por ahi algun listillo, lo patente y comiencen a ponerle  trabas o aumentos de costos a asuntos humanos tan trascendentales. 
Yo decía arriba, que a fin de cuenta las microondas inyectadas van ha salir de la cámara a través de sus paredes más tarde o más temprano en forma de radiación.
Resultado de imagen para em drive motor
Y por eso no me canso de repetirlo, eso es sumamente interesante en una nave espacial que tenga este motor instalado y lo use por un largo tiempo, porque este es el motor ideal para crear naves espaciales baratas y eficientes. 
Al ver esto nos damos cuentas que los pesados motores que utilizamos antes en el espacio, eran motores químicos, con conceptos terrestres que después adaptamos para ser utilizados en el espacio exterior. Aquí es lo contrario, es un motor físico ideal para ser usado en el espacio exterior y que podría ser adaptado conceptualmente para utilizarse de algún modo en la tierra,.. digamos en los hyperloop, por decir algo así de loco y bonito. 
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Pero todo no está perdido para los que quieren hacer las cosas aquí en la tierra, que es como funciona la ciencia espacial hasta el dia de hoy. Por esa dificultades insarvable fue que  busqué y busque, fue que me propuse modificar el montaje experimental hasta que encontre una forma experimental de medir los empujes de los motores EMDrive, una donde si podemos medir los empujes utiles de EMDrive con mucha exactitud y sin que nos quede ninguna duda al respecto. 
Si todavía no lo han visto con claridad la importancia de hacer las mediciones de Futil asi como yo digo; yo solo les digo que esa propuesta experimental es sumamente importante para el que quiera en estos momentos irse por delante del resto del pelotón. 
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Tengo muchas otras ideas en mente para optimizarlos; pero en realidad como se desprende de todo lo explicado arriba; eso siempre va ha depender de unas buenas habilidades experimentales, de un buen banco experimental y sus buenas mediciones.



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Más MISCELANEAS sobre el tema de EMDrive:
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Tal y como les vengo diciendo hace días, iberoamericanito no se duerman en su egos que la morralla de otros países va ha descubrir esto pronto.
https://www.meneame.net/story/emdrive-china-anuncia-ha-tenido-exito-motor-sin-reaccion-viajes
Ya los chinos cambiaron de idea de nuevo,  je, je,... con razón tantas visitas y ahora dicen que si les les funciona.
Pero bueno, llegar a buscar una forma tan sencilla me costo pasar por muchas otras "tonterías" más complejas que después las pondre en otras entradas y el bulto de hojas de media pulgada que veo junto a mi hablan de que nada es trivial, hasta que no lo descubres; así que hay tiempo de sobra. 

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Como dicen los chistosos de Meneame:
"En esta casa respetamos las leyes de la Termodinámica"
Y pensar ahora que eso era todo lo que se necesitaba.
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O de otra forma, porque ahora me viene a la mente una película:
"Para decifrar las Maquinas Enigmas no se necisita saber el idioma del creador; con un poco de especial atencion y otro poco del desarrollo del pensamiento logico basta" 
https://es.wikipedia.org/wiki/Alan_Turing
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Gracioso que la potencia del macho alfa Putin me sale hasta en la sopa,... sera un aviso de que me ira a matar a mi tambien porque no resulta simpático aquí en mi blog.

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http://francis.naukas.com/2016/11/06/se-filtra-en-reddit-el-articulo-sobre-emdrive-revisado-por-pares/
"Si yo hubiera sido revisor de este artículo hubiera exigido un análisis térmico más detallado. Casi con toda seguridad la dilatación térmica del troncocono es muy relevante en los resultados observados, afectando, cuanto menos, a su dispersión. White y sus colegas estiman que el efecto térmico es ridículo (menos de 3 μN)."
Viendo eso ahora; me parece que si Francia hubiera seguido esa hoja de ruta, esa institución fisica o tal vez si no fuera tan gruñón; hubieran llegado antes que yo a descubrir el principio de funcionamiento de EMDrive. Pero bueno, lo mas importante es que ya (creo yo) lo sabemos.

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"La cuestión es que, si se trata de empuje del motor, cabría pensar que hay alguna dependencia con la potencia."
Viendo esto ahora y con lo que sabemos; creo que si este señor se hubiera salido un poco de la formalidad del análisis experimental, también hubiera llegado a la misma conclusión que yo.

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17 diciembre, 2016
Bueno, sólo falta que Verlinderos y EmDriveros unan esfuerzos. Con eso y un bizcocho, hasta mañana a las ocho… en Telediario

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La fuerza (F) que empuja a EMDrive es directamente proporcional a la energía radiada (Er) por fuera del sistema EMDrive completo, pero solo la que atraviesa la parte cónica del troncono.
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1-Si querían una explicación física congruente con los experimentos para aceptar a EMDrive, ya la tienen y fácil. (Aquí iba un link, claro)
2-Si quieren medir la fuerza que empuja a EMDrive sin tantos enredos, solo midiendo tiempo en una rampa, cosa de escolares; pues ya lo tienen en mi blog también. (Aquí iba otro link, claro)
3-Si quieren cálculos, ya yo los tengo hechos también; pero como siempre pasa con algunos físicos, somos vagos para publicarlo, dado que lo interesantes es descubrir las cosas, una vez eso ya se pierde la motivación, porque hay otras por descubrir. (Otro link) Y por eso es que tengo que poner un escrito para verme en el compromiso de hacerlo. Muchos físicos como Einstein, Hawking y demás famosos tienen secretarios, matemáticos para esas cosas aburridas, de burocracia científica que tiene la investigación.
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En resumen, ya no necesitan esa idea de Hawking; cuando ahora tenemos un motor maravilloso que "que quema" microondas. Es decir, contrario a lo que dicen todos, EMDrive si funciona y la explicación está al alcance de cualquier escolar,... claro y de los doctores en física, supongo,... aunque ya ni de eso estoy tan seguro.
Es la maquina mas maravillosa, simple y barata que nadie pudo imaginar jamás. Yo diría que es el motor que Dios nos mando por navidad, después de su santa paciencia con las negativas de los egos humanos a aceptar su regalo.
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No te pongo el Link, porque esta mierda de DiskUS bloquea roboticamente todo si pongo un link. Debes renunciar a este sistema de comentarios, el de Facebook es mejor; porque no depende de lo que piense un webmaster cada vez que acaba de orinar.
Mi nombre es Humberto Mondejar Gonzalez y puedes buscar eso en Blogger.

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