Від чого залежить наочність демонстрації маятника Фуко?



+2 +/-

Фуко влаштував свій маятник в Паризькому Пантеоні в 1871 році. А в 1931 році в Ісаакієвському соборі в Ленінграді (нині Петербург) теж був побудований аналогічний маятник. Але його демонстрація була набагато наочніше, ніж у Фуко в Парижі. Як це вдалося зробити?

Профіль користувача Kschulz Запитав: Kschulz   (рейтинг 4337) Категорія: Технології

Відповідей: 3

2 +/-
Найкраща відповідь

Наочність маятника Фуко насамперед залежить від близькості до полюсів Землі. Санкт-Петербург ближче, ніж Париж, тому в ньому наочність більше.

Також наочність залежить від розміру плеча маятника і його ваги.

У Парижі: 67 м. І 28 кг.

У Пітері: ~ 98 м. І 54 кг.


Найбільш наочним експеримент з маятником Фуко буде на Північному Полюсі, де площину коливань маятника проходить через Земну вісь. Адже маятник Фуко якраз і демонструє обертання Землі навколо своєї осі. Хоча ми спостерігаємо зворотний ефект - площину коливань маятника зміщується щодо статі собору. Для наочності на підлозі насипають гірку піску по колу, і маятник з кожним періодом все далі по ній прокреслює лінії (за одне коливання ~ 20 сек кілька міліметрів: ~ 6 мм).

Відповів на питання: Cyanogen 
1 +/-

Він був довший, до того ж Петербург на північ від Парижа, а чим північніше, тим наочніше. На екваторі ваще б нічого не вийшло ...

Відповів на питання: North 
0 +/-

Уже відповіли правильно. Тут тільки додавання - для цікавляться. У квітні 1851 французький фізик Леон Фуко підвісив під куполом величезного залу Паризького Пантеону важкий латунний куля масою 28 кг з вістрям на кінці. Куля висіла на сталевому дроті діаметром 1,4 мм і довжиною 65 м. Численні глядачі бачили, що при розгойдуванні маятника він здійснював повільні коливання з великим розмахом. Одне повне коливання відбувалося за 16 секунд, при цьому куля проходила 14 м. Дивно було те, що площина його коливань сама собою змінювалася з часом. Так що за 15 хвилин, зробивши 56 коливань, вістря кулі в крайньому своєму становищі прокреслюють на гірці піску, насипаної під маятником, смужку, що відстоїть від початкової, на 14 см, що легко було бачити. Ще більш вражаючим за розмірами був маятник, встановлений в березні 1931 року в Ленінграді (нині - Санкт-Петербург) в будівлі Ісаакіївського собору, де в той час знаходився Державний антирелігійний музей. Він був відкритий в 1928 році, а в 1937 перетворений в "музей-пам'ятник". Маса маятника становила 60 кг, довжина підвісу 98 м, період коливань 20 секунд, а амплітуда коливань становив близько 10 метрів. Коли поблизу крайньої точки розмаху маятника ставили збоку сірникову коробку, маятник вже після декількох хитань збивав його. Так наочно демонструвалося обертання Землі: підлога з коробкою повертався разом із земною кулею, а площину коливання маятника лишалася незмінною. Петербург значно ближче до полюса, ніж Париж (вони розташовані на широті 60 і 49 градусів відповідно), а маятник був довший, ніж у Фуко, тому що здається "відхилення" площині коливань маятника в Ісаакієвському соборі проявлялося більш чітко. В даний час замість маятника під куполом собору на висоті 80 м ширяє повернулася на своє місце фігура бронзового посрібленого голуба - як символ Святого Духа.

Легко розрахувати, що якщо б такий маятник був на полюсі, то при розмаху його коливань 12 м крайня точка відхилення маятника за добу описала б коло довжиною приблизно 36 м; при цьому її зміщення за 1 годину становило б 36/24 = 1,5 м, а за хвилину - 150/60 = 2,5 см. Так що коробок, поставлений навіть в 10 см від вістря в його крайній точці, був би збитий вже через 4 хвилини.

Відповів на питання: Nutgrass