НІЖ знаменитий маятник Фуко :: Природничі науки

На Землі день змінює ніч, пояснюється це явище обертанням кулі навколо власної осі. Сьогодні про це знає і учень початкових класів, але у XVIII ст. цей факт ще потрібно було довести.

Досвід Фуко

Вперше експериментально осьове обертання планети Земля було доведено Жаном Фуко, французьким астрономом і фізиком. У 1851 році їм була запропонована ідея пристрої, наочно пояснює, чому день приходить на зміну ночі. В історію цей пристрій увійшло як «маятник Фуко».

Маятник в цьому досвіді - масивний металевий кулю, що здійснює коливання на довгому тросі. Така система у фізиці називається математичним маятником. За законами збереження площину коливань такого маятника залишається постійною.

Вперше публічний показ приладу відбувся в 1851 році. Маса кулі в досліді була 28 кг, довжина підвісу - 67 м, період коливання - 16,4 с.
Під маятником розташовувалася кругла площадка, на її огорожу був насипаний пісок. Під час руху маятник змітав пісок, тим самим відзначаючи площину коливань. Після годинного спостереження учасники експерименту помітили, що площина змістилася на 11 °. Пояснень цьому факту може бути два: або змінилося положенні площини коливань відносно зірок, що суперечить законам фізики, або на цей кут повернулась сама Земля. Восторжествувало останнє. Так було доведено добове обертання Землі.

Цікаві факти

Для чистоти експерименту потрібно мати куля великої маси і підвіс максимально можливої довжини. Тому досліди проводилися в найвищих будівлях - соборах, церквах, костелах.

Перша демонстрації була проведена для вибраного кола, на ній був присутній Наполеон III, майбутній французький імператор. Він запропонував Фуко повторити експеримент в Пантеоні - найбільшому римським храмі.

У Ісаакієвському соборі Ленінграда знаходився маятник Фуко з найдовшим підвісом, за різними даними 93-98 м. Перша демонстрація була проведена в 1931 р Маса кулі - 54 кг, період коливання - 20 с. У червні 1990 р маятник був демонтований. Там, де він раніше кріпився, своє колишнє місце посіла скульптура голуба, що символізує Святого духа.

Щоб результати були переконливими і вражаючими, експерименти потрібно проводити на полюсах. У цьому випадку за кожну годину площину коливання маятника повернеться на 15 °, тобто за добу зробить повний оборот.

На екваторі маятник Фуко «працювати» не буде.

В СРСР, коли церкви і костели були перетворені в музеї атеїзму, маятники Фуко були рідкістю. Сьогодні їх можна зустріти тільки в деяких ВНЗ Москви, Києва, Ужгорода, Красноярська, Мінська, Могильова, Барнаула, планетаріях Москви, Санкт-Петербурга, Волгограда. Але максимальна довжина підвісу сьогоднішніх маятників (Київського) - всього 22 м.