|
|
Большая Советская Энциклопедия (цитаты)
|
|
|
|
|
Фуко маятник | Фуко маятник (далее Ф) маятник, используемый для демонстраций, подтверждающих факт суточного вращения Земли. Ф представляет собой массивный груз, подвешенный на проволоке или нити, верхний конец которой укреплен (например, с помощью карданного шарнира) так, что позволяет маятнику качаться в любой вертикальной плоскости. Если Ф отклонить от вертикали и отпустить без начальной скорости, то, поскольку действующие на груз маятника силы тяжести и натяжения нити лежат все время в плоскости качаний маятника и не могут вызвать ее вращения, эта плоскость будет сохранять неизменное положение по отношению к звездам (к инерциальной системе отсчета, связанной со звездами). Наблюдатель же, находящийся на Земле и вращающийся вместе с нею, будет видеть, что плоскость качаний Ф медленно поворачивается относительно земной поверхности в сторону, противоположную направлению вращения Земли. Этим и подтверждается факт суточного вращения Земли.
На Северном или Южном полюсе плоскость качаний Ф совершит поворот на 360° за звездные сутки (на 15° за звездный час). В пункте земной поверхности, географическая широта которого равна j, плоскость горизонта вращается вокруг вертикали с угловой скоростью wsinj, где w — угловая скорость Земли. Поэтому видимая угловая скорость вращения плоскости качаний Ф на широте j, выраженная в градусах за звездный час, имеет значение wм = 15° sinj, т. е. будет тем меньше, чем меньше j, и на экваторе обращается в нуль (плоскость не вращается). В Южном полушарии вращение плоскости качаний будет наблюдаться в сторону, противоположную наблюдаемой в Северном полушарии.
Теоретически движение Ф изучают, вводя для учета суточного вращения Земли Кориолиса силу. Более точные расчеты показывают при этом, что нить маятника движется не в одной плоскости, а описывает коническую поверхность, и когда запуск маятника производится из точки максимального отклонения, он всегда минует положение равновесия, проходя правее от него (в Северном полушарии). Для wм уточненный расчет дает значение
wм = 15° (1 - 3/8 (a/l)2) sinj,
где a — амплитуда колебаний груза маятника, l — длина нити. Добавочный член, уменьшающий угловую скорость, тем меньше, чем больше l. Поэтому для демонстраций опыта целесообразно применять Ф с возможно большей длиной нити (в несколько десятков м). Первый такой маятник, сооруженный Ж. Б. Л. Фуко в Пантеоне в Париже в 1851, имел длина 67 м; л. Ф в Исаакиевском соборе в Ленинграде 98 м.
Лит.: Бухгольц Н. Н., Основной курс теоретической механики, ч. 1, М., 1972, гл. 4, § 39; Верин А., Опыт Фуко, Л. — М., 1934.
|
Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска
|
|
 |
 |
 |
|
|
|
Новости 23.12.2024 02:53:31
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
