© Erashov V.M.

Menurut teori yang ada, pendulum Foucault diyakini melakukan rotasi harian pada bidang osilasi akibat gaya Coriolis. Apakah demikian?
Ada teorema mendasar: usaha yang dilakukan oleh gaya-gaya dalam medan potensial sepanjang loop tertutup adalah nol. Oleh karena itu perubahan kecepatan sistem sama dengan nol dan lintasan yang ditempuh sistem sama dengan nol. Medan gravitasi adalah medan yang paling potensial, dan pendulum Foucault, berosilasi, bergerak sepanjang lingkaran tertutup. Oleh karena itu, pengaruh gaya Coriolis terhadapnya adalah nol. Dengan demikian, teori yang ada pada dasarnya bertentangan dengan prinsip-prinsip dasar ilmu pengetahuan modern.
Hal lain yang patut kita perhatikan adalah jika kita memasang pendulum Foucault di Kutub Utara dan mengokang pendulum tersebut. Bola bandul akan menyimpang dari sumbu rotasi bumi sebesar amplitudo osilasi dan memperoleh energi kinetik rotasinya. Selanjutnya, mari kita lepaskan bola ke dalam osilasi bebas; bola harus berosilasi pada bidang energi minimum, yaitu pada bidang yang terhubung secara kaku dengan Bumi yang berputar, dan bidang osilasinya tidak akan berputar relatif terhadap Bumi, atau lebih tepatnya, itu akan berputar bersama dengan Bumi. Dan agar pendulum dapat melakukan rotasi yang terlihat (bagi seseorang di Bumi), beberapa gaya tambahan harus bekerja pada pendulum Foucault, tetapi bukan gaya sentrifugal rotasi bumi, yang, seperti telah kita tentukan, tidak dapat berfungsi sebagai sumber putaran bidang pendulum. Gaya sentrifugal hanya mampu menggeser titik setimbang bandul menjauhi garis tegak lurus menuju pusat gravitasi bumi, namun tidak menimbulkan gerak rotasi pada bandul.
Selanjutnya, kita akan mempertimbangkan satu hal lagi, jika di Kutub Utara yang sama kita menggali sumur mental yang dalam dan menurunkan garis tegak lurus ke dalamnya. Jika Bumi sendirian di Luar Angkasa, maka meskipun Bumi berputar, garis tegak lurus akan selalu diarahkan tepat ke pusat massa dan tidak akan menimbulkan osilasi. Hal ini sekali lagi membuktikan bahwa gaya sentrifugal pendulum Foucault tidak mengayunkan atau memutar bidang osilasinya. Namun di luar angkasa, selain Bumi, juga terdapat benda lain, misalnya Bulan. Mari kita lihat bagaimana Bulan akan bertindak berdasarkan garis tegak lurus hipotetis panjang yang kita tempatkan di kutub. Sekarang garis tegak lurus akan diarahkan tidak hanya ke pusat massa Bumi, tetapi ke titik tarik-menarik sistem Bumi-Bulan, yang harus selalu berada pada garis lurus yang menghubungkan pusat massa Bumi dan Bulan. , tetapi pada jarak yang sebanding dengan gaya gravitasi Bulan dari pusat massa Bumi yang sama. Kenyataannya, titik tersebut hanya berjarak beberapa puluh meter dari pusat massa bumi. Dan titik ini akan melakukan gerakan rotasi harian relatif terhadap pusat bumi. Benar, lamanya hari dalam hal ini sebaiknya diambil bukan matahari, melainkan bulan, yaitu sama dengan 24 jam 50 menit. Dengan demikian, kita telah mengetahui bahwa kehadiran Bulan menyebabkan ujung garis tegak lurus di kutub Bumi berputar berlawanan arah jarum jam dengan periode hari lunar. Dan karena garis tegak lurus adalah pendulum Foucault yang sama, hanya saja tidak dimiringkan, kami telah menetapkan bahwa ujung setiap pendulum yang digantung di tiang melakukan gerakan rotasi dengan periode satu hari lunar. Perlu diketahui bahwa, menurut teori yang diterima, pendulum Foucault di kutub melakukan gerakan rotasi dengan periode satu hari matahari, dan menurut teori kami, satu hari lunar. Kita juga mencatat bahwa teori apa pun yang kita anut, pengaruh Bulan terhadap rotasi bidang ayunan pendulum Foucault jelas ada, karena gaya gravitasi Bulan adalah hal yang nyata. Hal lainnya adalah betapa sensitifnya gaya ini terhadap pendulum Foucault, ternyata dalam prakteknya kecil, kita tidak melakukan perhitungan, dan tidak dapat menjadi sumber rotasi nyata bidang pendulum Foucault (buatan). Mengapa kami memperkenalkan kata artifisial? Faktanya adalah bahwa Bumi sendiri adalah pendulum alami, sumbu rotasi membuat gerakan osilasi relatif terhadap pusat gravitasi, seperti metronom, termasuk dengan periode hari lunar. Bumi merasakan tarikan bulan secara tepat dan pendulum utamanya berosilasi seiring dengan pergerakan Bulan, sehingga melakukan osilasi paksa. Ingatlah bahwa selain osilasi paksa, juga terjadi osilasi alami kutub bumi dengan frekuensi Chandler (428-430 hari. ), tetapi getaran alam mempunyai frekuensi yang sangat tinggi sehingga mempengaruhi kecepatan putaran bidang osilasi pendulum Foucault buatan. Untuk saat ini, kita hanya akan tertarik pada osilasi paksa dengan frekuensi mendekati harian. Kami telah menetapkan bahwa Bumi melakukan osilasi paksa (rotasi) kutub di bawah pengaruh tarikan Bulan dengan periode hari lunar. Jika pendulum Foucault buatan dipasang di Bumi, maka osilasinya harus dipengaruhi oleh fluktuasi harian kutub bumi, sehingga dapat membuat bidang osilasi pendulum Foucault berputar. Selain itu, ketergantungan kecepatan putaran pendulum Foucault, baik dalam teori yang ada maupun yang diusulkan, bergantung pada sinus sudut antara sumbu rotasi bumi dengan letak pendulum. Artinya, menurut teori kami, pendulum Foucault tidak akan berputar di ekuator, tetapi menurut teori kami akan menerima ayunan paksa pada bidang ekuator, yaitu pendulum tersebut mampu berayun tanpa suplai energi. energi oleh seseorang, energi tersebut akan disuplai ke pendulum oleh Bulan.
Kita hanya memperhitungkan pengaruh gravitasi Bulan; kita juga perlu memperhitungkan gravitasi Matahari, meskipun pengaruhnya terhadap proses di bumi 2,3 kali lebih lemah dibandingkan gravitasi Bulan, namun pengaruhnya signifikan. Gaya tarik Matahari memutar bidang osilasi pendulum Foucault dengan periode satu hari matahari. Ketika Bumi, Bulan dan Matahari sejajar, periode osilasi matahari bertepatan dengan periode osilasi bulan, pada saat-saat seperti itu pendulum Foucault dapat mempercepat kecepatan putaran bidang osilasi. Bukankah ini fenomena yang ditemukan Maurice Allais pada tahun 1954? Meskipun kami tidak menutup kemungkinan bahwa efek Maurice Elle mungkin melibatkan fenomena lain yang belum diketahui sains. Misalnya, di masa depan kami berencana untuk mempertimbangkan pengaruh medan magnet terhadap kecepatan rotasi bidang osilasi pendulum Foucault, tetapi hal ini akan dibahas di artikel lain. Untuk saat ini kami akan membatasi diri pada materi yang disajikan.
Dalam karya ini kami menyajikan teori alternatif rotasi bidang osilasi pendulum Foucault. Mari kita soroti secara terpisah, kita tidak menafikan adanya percepatan Coriolis dan pengaruhnya terhadap masing-masing tahap ayunan pendulum, tetapi kita tegaskan bahwa secara umum untuk siklus (hal ini dinyatakan oleh teorema kerja pada medan potensial sepanjang a loop tertutup) kerja gaya Coriolis sama dengan nol. Mari kita soroti juga bahwa menurut teori yang ada, kecepatan putaran pendulum di kutub sama dengan satu putaran per hari matahari, yaitu dalam 24 jam, dan menurut teori kita sama dengan hari lunar. dari 24 jam 50 menit. Mari kita perhatikan juga satu hal yang sangat menarik: jika kita menganut teori tradisional, maka seharusnya ada garis lintang di Bumi di mana kecepatan rotasi pendulum oleh gaya Coriolis bertepatan dengan frekuensi osilasi paksa, yaitu dengan frekuensi osilasi paksa. hari lunar; sebut saja zona ini zona resonansi. Perhitungan menunjukkan bahwa zona seperti itu tidak terlalu jauh dari kutub dan memiliki pengaruh yang kecil terhadap kehidupan sehari-hari, karena terletak di zona yang jarang berpenghuni, dan di bawah es abadi, yang mencegah gelombang laut jernih, meskipun hanya gelombang internal, yang mana dapat menimbulkan bahaya bagi kapal selam. Namun menurut logika, harus ada zona resonansi berikutnya, di mana kecepatan putaran pendulum sama dengan dua kali hari lunar, osilasi alami bertepatan dengan osilasi paksa setiap waktu. Di zona seperti itu, osilasi lautan (sampai batas tertentu juga merupakan pendulum Foucault) dapat beresonansi dengan sirkulasi titik gravitasi bulan. Di zona ini, aktivitas seismik harus ditingkatkan. Dengan demikian, pekerjaan ini memberikan para ilmuwan hak untuk memilih, menerima teori alternatif, atau tetap berpegang pada teori lama, tetapi kemudian mencari zona resonansi di Bumi.
Sumber utama
1. SEBUAH. Matveev “Mekanika dan teori relativitas”, M, 1976.
2. “Masalah dengan pendulum Foucault” http://qaxa.ru/zemla-luna/420-2010-02-03-16-41-48.html
06/11/2015

Kemarin saat memposting karya, saya diliputi keraguan, berdasarkan teorema FUNDAMENTAL kerja gaya pada medan potensial sepanjang putaran tertutup bidang osilasi pendulum Foucault, seharusnya tidak ada gaya Coriolis , tetapi tampaknya memang ada, dan bagi Belahan Bumi Utara, rotasi ini bersifat antiklonik. Mari kita ingat bahwa dalam antisiklon, massa udara turun dan percepatan Coriolis memutarnya searah jarum jam, sedangkan dalam siklon, massa udara naik dan percepatan Coriolis memutarnya berlawanan arah jarum jam (kita berbicara tentang Belahan Bumi Utara). Ketika massa udara tidak naik atau turun, tetapi hanya bergerak ke arah tertentu, tidak peduli yang mana, percepatan Coorioli tidak muncul dengan sendirinya, dan menurut teori, percepatan Coorioli tidak seharusnya ada. Pendulum Foucault naik dan turun, yang berarti percepatan Coriolis memutarnya ke satu arah dan kemudian ke arah lain. Akibatnya, jika tidak ada perubahan ketinggian, maka pengaruh keseluruhannya harus nol, yaitu pendulum tidak boleh berputar karena percepatan Coriolis (seperti yang kita ketahui di atas, pendulum dapat diputar oleh gaya lain, meskipun periodenya maka akan sebanding dengan hari lunar, bukan hari matahari) . Namun jika, terlepas dari segalanya, percepatan Coriolis memutar pendulum dengan putaran antiklonik (pendulum turun), maka kesimpulannya adalah sebagai berikut - Bumi pada tahap sejarah ini sedang TERKOMPRESI (!).
06/12/2015

Ulasan

“Ketika massa udara tidak naik atau turun, tetapi hanya bergerak ke arah tertentu, tidak peduli yang mana, percepatan Coriolis tidak muncul dengan sendirinya, dan menurut teori seharusnya tidak ada” - ini tidak benar.
Jika ada kecepatan gerak yang bukan nol, maka gaya Coriolis juga bekerja.

Percepatan coriolis terjadi ketika suatu benda bergerak sepanjang radius rotasi Bumi yang bervariasi, tidak ada perubahan radius rotasi, dan tidak ada percepatan Coriolis.

Sama sekali tidak benar. Katakanlah sebuah sungai mengalir secara paralel - jari-jari rotasi bumi konstan, dan gaya Coriolis menghanyutkan tepi kanan.

Saya memeriksa buku teks universitas “Mekanika dan Teori Relativitas” oleh A.N. Matveeva. Jawabannya tidak menguntungkan Anda, dan mari kita hentikan penghasutan di sini.

Mengapa Anda mulai mengumpat dengan “hasutan”? Ini hanya pertanyaan ilmiah, Anda bisa mengklarifikasinya tanpa mengumpat.
Pernahkah Anda mendengar bahwa SEMUA sungai di belahan bumi utara, kemanapun mengalirnya, menghanyutkan tepi kanan sungai akibat gaya Coriolis?

Kita lelah dengan ilmu yang berlimpah, karena kita menumbuk air dalam lesung. Mengenai sungai, ini adalah kebenaran yang benar, tetapi tidak boleh dipahami bahwa tepi kanan sungai tersapu seluruhnya. Pernahkah Anda berjalan menyusuri sungai sendiri? Tepian tersapu terutama pada belokan, dan ini terutama merupakan arus sentrifugal. Pengaruh percepatan Coriolis hanya terungkap melalui pemeriksaan yang cermat dan pengumpulan banyak data. Titik, kita hentikan diskusi, saya tidak dipekerjakan sebagai guru Anda. Saya akan menghapus semua karya Anda selanjutnya.

Kamu bisa mencuci pakaian, Vladimir, tapi itu bodoh. Kita tidak berbicara tentang sungai itu sendiri, tapi tentang ada tidaknya gaya Coriolis. Dan Anda salah dalam kasus di atas.
Saya akan memberikan contoh kedua: rel kanan searah dengan pergerakan kereta api (pergerakan satu arah) dalam hal apapun akan lebih aus. Dan juga karena gaya Coriolis.

Jika Anda tidak memahami gaya ini, lalu bagaimana Anda mendiskusikan pendulum Foucault?

Siapa di antara kita yang salah?
Argumen Anda tidak digunakan dengan benar. Saya tidak menyangkal adanya gaya Coriolis di Alam. Ya, pantai tersapu dan relnya aus, tetapi hal ini tidak mencegah gaya Coriolis bekerja saat benda bergerak sepanjang meridian, tetapi tidak saat bergerak sepanjang paralel.
Jika Anda tidak mempercayai saya, maka berdebatlah dengan para ilmuwan yang menulis buku teks tersebut. Berikut kutipan dari buku teks untuk universitas oleh A.N.Matveev “Mechanics and Theory of Relativity”, M, 1976. (hlm. 405):
Jika kecepatan diarahkan sejajar dengan sumbu rotasi, maka percepatan Coriolis tidak terjadi, karena dalam hal ini titik-titik tetangga pada lintasan mempunyai kecepatan perpindahan yang sama."
Akhir kutipan.
Selamat tinggal!

Matveev benar sekali! seperti buku pelajaran mekanika lainnya. Hanya saja garis paralelnya tidak sejajar dengan sumbu rotasi bumi, melainkan tegak lurus. Terakhir, gambarlah diagram tiga dimensi bola dunia, dan Anda akan melihatnya sendiri!

Jika Anda sangat teliti dan tidak ingin mengakui gerak sepanjang radius konstan sebagai sejajar dengan sumbu rotasi, lihatlah turunan rumus percepatan Coriolis di buku teks yang sama. Omong-omong, di sana kasus gerak benda dengan radius rotasi konstan dipertimbangkan secara terpisah. Tidak ada rumus yang ditulis di sini, kalau tidak saya akan memberikan kesimpulan ini; ini cukup sederhana. Di sana, percepatan sentrifugal ditulis sebagai kuadrat dari jumlah kecepatan sudut relatif dan portabel per radius rotasi. Ketika kuadrat jumlah tersebut terungkap, maka terbentuklah tiga suku (kursus sekolah): kuadrat suku pertama ditambah hasil kali ganda suku pertama dengan suku kedua ditambah kuadrat suku kedua. Jadi, hasil kali ganda kecepatan sudut portabel dengan kecepatan relatif dan jari-jari rotasi disebut juga percepatan Coriolis oleh Matveev. Tampaknya secara formal ada ketika sebuah benda bergerak secara paralel, tetapi Matveev juga mengatakan bahwa ketiga percepatan (relatif, translasi, dan Coriolis) ketika sebuah benda bergerak sepanjang lingkaran dengan jari-jari konstan diarahkan ke pusat rotasi. Jika persamaan yang sama ditulis melalui percepatan absolut, maka persamaan tersebut hanya akan direduksi menjadi percepatan sentrifugal, tanpa percepatan Coriolis. Esensi fisik dari semua keributan ini adalah ketika sebuah benda bergerak secara paralel, tidak terjadi percepatan yang menyapu tepi kanan atau rel, meskipun salah satu suku pemuaian secara resmi disebut percepatan Coriolis (percepatan Coriolis yang sebenarnya selalu diarahkan tegak lurus terhadap kecepatan relatif, inilah yang menghanyutkan tepian dan rel. Tapi ini hanya dalam kasus gerak benda sepanjang meridian. Dalam kasus yang sewenang-wenang, gerakan harus didekomposisi menjadi komponen-komponen. Vershtein?

Anda bingung dengan kasus-kasus rumit, adanya akselerasi relatif dan portabel. Untuk apa ini? Perhatikan gerak paling sederhana dengan kecepatan konstan. Berikut adalah gaya Coriolis:

Dimana v adalah kecepatan gerak relatif; ω adalah vektor kecepatan sudut bumi.

Perhatikan bahwa gaya maksimum terjadi ketika vektor v dan ω tegak lurus. Hal ini sama persis dengan kasus pergerakan sepanjang garis paralel.

Kami tidak memiliki perbedaan mengenai nilai Coriolis (dalam arti luas). Satu-satunya perbedaan adalah bahwa dalam kasus benda yang bergerak secara paralel, bagi saya dan Matveev, saya tekankan bahwa Matveev secara khusus menetapkan hal ini, semua percepatan diarahkan ke pusat rotasi, dan dalam kasus Anda komponen tegak lurus diambil dari suatu tempat . Komponen tegak lurus hanya ada ketika bergerak sepanjang meridian (dalam kasus umum, proyeksi ke meridian) dan hanya dalam kasus ini.

Gaya Coriolis diarahkan ke sumbu rotasi ketika benda bergerak dari timur ke barat. Jika gerak diarahkan dari barat ke timur, maka gaya bekerja dari pusat (bertepatan dengan gaya sentrifugal).

Mengutip:
Saya tidak memiliki "komponen tegak lurus".
Akhir kutipan.
Jadi kami menemukan jawabannya. Fakta bahwa “menuju pusat” atau “dari pusat” adalah persoalan kesepuluh. Benang merah perselisihan kita adalah apakah ada komponen percepatan Coriolis ketika bergerak sejajar, berarah tegak lurus terhadap kecepatan perpindahan, karena inilah yang menghanyutkan tepian, membuat rel menjadi aus dan memutar bidang ayunan pendulum. .
Ternyata perdebatan mereka sia-sia, tidak ada komponen seperti itu.
Terima kasih atas pelatihannya.

Pertama, bukan kecepatan transfer, tapi kecepatan relatif. Gaya Coriolis SELALU tegak lurus terhadap kecepatan gerak. Dan ada gaya seperti itu ketika bergerak secara paralel.
Tak sia-sia mereka berdebat, dan sepertinya kalian masih terus melawan :-) Sia-sia!

Pertama, tentang terminalologi. Saat bergerak secara paralel, kecepatan portabel dan kecepatan relatif memiliki arah yang sama; koreksi Anda dalam kasus ini tidak masuk akal. Dan jika kita berbicara tentang makna, maka kita berbicara secara khusus tentang kecepatan portabel, yaitu tentang kecepatan rotasi bumi (transportable), dan bukan tentang kecepatan suatu benda relatif terhadap bumi (relatif).
Kedua, karena percepatan Coriolis SELALU diarahkan tegak lurus terhadap kecepatan relatif. Ya, sulit untuk membantahnya, begitulah adanya, tetapi dalam hal ini percepatan Coriolis diarahkan ke pusat rotasi (dan bukan ke samping, Matveev juga membicarakan hal ini), yaitu ke arah rotasi. Percepatan coriolis dan percepatan sentrifugal adalah sama atau berlawanan, bergantung pada cara benda bergerak (searah atau berlawanan dengan rotasi bumi). Anda benar hanya dalam satu hal, pusat rotasi (untuk garis lintang yang berubah-ubah) tidak bertepatan dengan pusat gravitasi bumi, oleh karena itu selalu ada semacam proyeksi horizontal untuk percepatan sentrifugal dan Coriolis. Namun hal ini tidak terlalu menghibur Anda, karena dalam contoh yang dianalisis, percepatan sentrifugal lebih dari 200 kali lebih besar daripada percepatan Coriolis. Ternyata untuk perhitungan praktis ketika bergerak sepanjang percepatan paralel-Coriolis, kita dapat mengabaikannya dengan aman.
Total:
Saya 99,5% benar, dan Anda 0,5%.

Audiens harian portal Proza.ru adalah sekitar 100 ribu pengunjung, yang total melihat lebih dari setengah juta halaman menurut penghitung lalu lintas, yang terletak di sebelah kanan teks ini. Setiap kolom berisi dua angka: jumlah penayangan dan jumlah pengunjung.

Fakta bahwa Bumi berputar pada porosnya diketahui setiap anak sekolah saat ini. Namun, manusia tidak selalu yakin akan hal ini: cukup sulit mendeteksi rotasi bumi saat berada di permukaannya. Tentu saja bisa ditebak bahwa pergerakan harian benda langit melintasi bola langit merupakan manifestasi dari rotasi bumi. Namun fenomena ini justru kita lihat sebagai pergerakan Matahari dan bintang melintasi langit.

Pada pertengahan abad ke-19, Jean Bernard Leon Foucault mampu melakukan eksperimen yang menunjukkan rotasi bumi dengan cukup jelas. Eksperimen ini dilakukan beberapa kali, dan pelaku eksperimen sendiri mempresentasikannya kepada publik pada tahun 1851 di gedung Pantheon di Paris.

Bangunan Paris Pantheon di tengahnya dimahkotai dengan sebuah kubah besar yang diikatkan kawat baja sepanjang 67 m, sebuah bola logam besar digantung pada kawat tersebut. Menurut berbagai sumber, massa bola berkisar antara 25 hingga 28 kg. Kawat dipasang pada kubah sedemikian rupa sehingga pendulum yang dihasilkan dapat berayun pada bidang apa pun.

Bandul tersebut berayun di atas alas bundar berdiameter 6 m, di sepanjang tepinya dituang roller pasir. Dengan setiap ayunan pendulum, batang tajam yang dipasang pada bola dari bawah meninggalkan bekas pada roller, menyapu pasir dari pagar.

Untuk menghilangkan pengaruh suspensi pada pendulum Foucault, digunakan suspensi khusus (Gbr. 4). Dan untuk menghindari dorongan samping (yaitu agar pendulum berayun dengan kuat pada bidang), bola dibawa ke samping, diikat ke dinding, dan kemudian talinya dibakar.

Periode osilasi bandul diketahui dapat dihitung dengan rumus:

Substitusikan ke dalam rumus ini panjang bandul l = 67 m dan nilai percepatan jatuh bebas g = 9,8 m/s 2, kita peroleh bahwa periode osilasi bandul dalam percobaan Foucault adalah T ≈ 16,4 s.

Setelah setiap periode, tanda baru yang dibuat dengan ujung batang di pasir kira-kira 3 mm dari yang sebelumnya. Selama satu jam pengamatan pertama, bidang ayunan pendulum berputar dengan sudut sekitar 11° searah jarum jam. Bidang pendulum menyelesaikan satu putaran penuh dalam waktu kurang lebih 32 jam.

Pengalaman Foucault memberikan kesan yang sangat besar bagi orang-orang yang mengamatinya, yang seolah-olah merasakan langsung pergerakan bola bumi. Di antara penonton yang menyaksikan eksperimen tersebut adalah L. Bonaparte, yang setahun kemudian diproklamasikan sebagai Kaisar Prancis oleh Napoleon III. Untuk melakukan eksperimen dengan pendulum, Foucault dianugerahi Legion of Honor, penghargaan tertinggi di Prancis.

Di Rusia, pendulum Foucault sepanjang 98 m dipasang di Katedral St. Isaac di Leningrad. Biasanya eksperimen luar biasa seperti itu diperlihatkan - sebuah kotak korek api diletakkan di lantai agak jauh dari bidang rotasi pendulum. Saat pemandu sedang berbicara tentang pendulum, bidang putarannya berputar dan batang yang dipasang pada bola merobohkan kotak tersebut.

Percobaan ini didasarkan pada fakta percobaan yang telah diketahui pada waktu itu: bidang ayunan pendulum pada seutas benang tetap dipertahankan terlepas dari rotasi alas tempat pendulum digantung. Pendulum berusaha untuk mempertahankan parameter gerak dalam kerangka acuan inersia, yang bidangnya tidak bergerak relatif terhadap bintang. Jika Anda menempatkan pendulum Foucault di sebuah kutub, maka saat Bumi berputar, bidang pendulum akan tetap tidak berubah, dan pengamat yang berputar bersama planet akan melihat bagaimana bidang pendulum berayun tanpa ada gaya yang bekerja padanya. Jadi, periode rotasi bandul di kutub sama dengan periode rotasi bumi pada porosnya - 24 jam. Di garis lintang lain, periodenya akan sedikit lebih lama, karena pendulum dipengaruhi oleh gaya inersia yang timbul pada sistem berputar - gaya Coriolis. Di ekuator, bidang pendulum tidak akan berputar - periodenya sama dengan tak terhingga.

Untuk menunjukkan secara eksperimental rotasi harian Bumi, banyak universitas, planetarium, dan perpustakaan menggunakan pendulum Foucault. saya akan mengatakan tentang kuil di mana pengalaman ini didemonstrasikan atau sedang didemonstrasikan.

Panteon, Paris
Fisikawan Perancis Jean Bernard Leon Foucault (1819-1868) pertama kali mendemonstrasikan eksperimennya pada 8 Januari 1851. Di ruang bawah tanah rumahnya di Paris, fisikawan tersebut melakukan percobaan dengan pendulum sepanjang 2 meter. Eksperimen tersebut meningkatkan minat dan pada bulan Maret tahun yang sama eksperimen tersebut dilakukan secara publik di bawah kubah Pantheon di Paris.

Di gedung Pantheon, ilmuwan tersebut menggantungkan bola logam seberat 28 kilogram pada kawat baja sepanjang 67 meter. Sebuah titik dipasang pada bagian bawah bola logam. Dudukannya memungkinkan pendulum berayun bebas ke segala arah. Sebelum diluncurkan, pendulum dipindahkan ke samping dan diikat dengan tali, yang kemudian dibakar - hal ini menghindari dorongan samping. Bandul tersebut diayunkan pada suatu area berpagar dengan diameter 6 m, dibuat jalan berpasir sepanjang diameter area tersebut, dan ketika bandul tersebut bergerak, ujungnya menimbulkan bekas pada pasir. Setelah beberapa menit, terlihat bahwa bidang ayunan pendulum telah berubah.

Dalam waktu sekitar 32 jam, pendulum melakukan satu putaran penuh dan menguraikan lintasan putarannya di atas pasir. Eksperimen ini dengan jelas menunjukkan rotasi harian Bumi. Eksperimen ini dapat menjadi lebih spektakuler jika Anda menempatkan suatu benda di tepi lintasan pendulum, yang akan jatuh setelah beberapa waktu.

Bagaimana perubahan bidang osilasi bandul membuktikan rotasi bumi? Menurut hukum fisika, pendulum tidak mengubah bidang ayunannya. Namun pasir atau benda yang ditempatkan untuk percobaan tersebut berputar mengikuti permukaan bumi selama gerak melingkar hariannya dan pada suatu titik berakhir pada bidang ayunan pendulum.

Semakin panjang benang tempat bola logam digantung, maka semakin besar pula putaran yang dilakukan dalam satu periode. Oleh karena itu, ketika mendemonstrasikan pengoperasian pendulum Foucault di gedung-gedung yang sangat tinggi, misalnya di gereja, rotasi bumi akan lebih terlihat, dan eksperimen itu sendiri akan lebih spektakuler.

Foto tersebut menunjukkan salinan modern pendulum Foucault dan patung batu kucing Mesir. (Foto)

Fukusaiji, Nagasaki
Di kota Nagasaki Jepang di pulau Kyushu terdapat kompleks kuil Buddha yang tidak biasa. Fukusaiji didirikan oleh biksu Tiongkok dari provinsi Fujian pada tahun 1628, tetapi hancur akibat ledakan atom pada tanggal 9 Agustus 1945. Biara ini dipugar untuk mengenang mereka yang terbunuh pada tahun 1979. Setiap hari tepat pukul 11-02, saat terjadi ledakan bom atom, lonceng candi berbunyi.

Bentuk kuil-makam ini mirip dengan kura-kura raksasa, yang pada cangkangnya terdapat patung dewi belas kasihan Kannon berukuran besar berwarna putih. Patung setinggi 18 meter dan berat 35 ton ini terbuat dari paduan aluminium.

Di kuil, pendulum Foucault digantung di atas sisa-sisa 16.500 orang yang tewas selama Perang Dunia II. Kabel sepanjang 25 meter terletak di dalam patung.

Foto menunjukkan bagian dalam candi. Kabel pendulum Foucault muncul dari lubang emas di lemari besi dan turun di balik pagar logam di lantai.

Foto: +

Basilika San Petronio, Bologna
Mungkin tempat yang paling cocok untuk mendemonstrasikan pendulum Foucault adalah “kota ilmu pengetahuan” Italia, tempat universitas tertua di Eropa didirikan (1088). Katedral Bologna, yang didedikasikan untuk santo pelindung kota, Santo Uskup Petronius, dibangun selama beberapa abad, dimulai pada tahun 1390. Basilika ini sangat mencolok ukurannya: panjang bangunan 132 meter, lebar 60 meter, tinggi kubah 45 meter.

Katedral tidak hanya menunjukkan pengalaman Foucault (dalam foto di latar belakang). Profesor astronomi di Universitas Bologna Giovanni Domenico Cassini (1625-1712) pada tahun 1665 menandai di dalam katedral, di lantai, sebuah meridian sepanjang 66,8 m, di mana seseorang dapat mengamati pergerakan sinar matahari melalui lubang di atap Bait Suci dan menandai hari dan bulannya.

Foto: +

Gereja St. John, Vilnius
Satu-satunya pendulum Foucault di Lituania terletak di gereja Katolik. Dinamakan setelah St. Yohanes Pembaptis dan St. John the Evangelist, gereja ini dibangun pada abad ke-18 sesuai dengan desain Johann Christoph Glaubitz (1700-1767). Anda bisa melihat pendulum di Science Museum dengan naik ke lantai dua menara lonceng setinggi 68 meter.

Foto: +

Katedral St. Sophia, Vologda.
Di Rusia pada masa Soviet, pameran pertama pengalaman Foucault disiapkan oleh Museum Negara, Persatuan Ateis Militan, dan Masyarakat Sejarah Lokal. Demonstrasi tersebut terjadi selama kampanye anti-Paskah tahun 1929 di Katedral St. Sophia di Vologda. Sebuah pameran anti-agama diselenggarakan di gedung tersebut, dan pendulum menjadi salah satu pamerannya. Benang sepanjang 18 meter digantung pada sambungan logam di bagian dalam. (Foto 1917-1950)

Katedral St. Isaac, St
Pada malam Paskah tanggal 11-12 April 1931, pendulum Jean Foucault diperagakan di Katedral St. Ribuan penonton menyaksikan kemenangan ilmiah tersebut. Bola perunggu yang digantung di kubah diaktifkan untuk menunjukkan rotasi bumi secara visual. Panjang benang adalah 98 m - terpanjang sepanjang sejarah demonstrasi percobaan.

Pendulum dilepas pada tahun 1986, dan patung burung merpati, lambang Roh Kudus, dikembalikan ke tengah kubah, tempat kabel sebelumnya dipasang. Sekarang pendulum Foucault disimpan di ruang bawah tanah Katedral St. Isaac, dalam pameran peringatan “To Be Remembered.”

Majalah “Museum World” (No. 10, 2016) menyebutkan bahwa pada tahun 1901, di Katedral St. Isaac dari Dalmatia mendemonstrasikan pengalaman Jean Foucault. Namun bukan di tengah, di bawah kubah, melainkan di kubah lengkungan samping.

Pemandangan Desembris Square dan Katedral St. Isaac. 1930-1936

Eksposisi Museum Anti-Agama Negara di gedung Katedral St. Isaac. Leningrad, 1931
Anak-anak sekolah di model menjelaskan eksperimen dengan pendulum Foucault. Museum Anti-Agama Negara. tahun 1930-an
Eksposisi Museum Anti-Agama Negara. tahun 1930-an Sebuah model yang membantu memahami esensi pengalaman.

Dalam artikel yang sama, lokasi eksperimen juga disebutkan telah dibongkar pada masa Soviet. Katedral St.Andrew di Kronstadt. Pengalaman di dalamnya ditunjukkan pada akhir dekade pertama abad ke-20.

Jean Bernard Leon Foucault. Paling lambat tahun 1868. Foto: Commons.wikimedia.org / Léon Foucault

Apa itu pendulum Foucault?

Pada pertengahan abad ke-19, Jean Foucault menemukan alat yang dengan jelas menunjukkan rotasi bumi. Pertama, ilmuwan melakukan percobaan dalam lingkaran sempit. Louis Bonaparte kemudian mengetahui pengalaman ini. Pada tahun 1851, calon Kaisar Prancis Napoleon III mengundang Foucault untuk mengulangi eksperimen tersebut di depan umum di bawah kubah Pantheon di Paris.

Selama percobaan, Foucault mengambil beban seberat 28 kg dan menggantungkannya di atas kubah pada kawat sepanjang 67 m. Ilmuwan menempelkan ujung logam pada ujung beban. Pendulum itu berosilasi di atas pagar bundar, di sepanjang tepinya dituangkan pasir. Pada setiap ayunan pendulum, sebuah batang tajam yang dipasang pada dasar beban menjatuhkan pasir kira-kira tiga milimeter dari tempat sebelumnya. Setelah sekitar dua setengah jam, menjadi jelas bahwa bidang ayunan pendulum berputar searah jarum jam terhadap lantai. Dalam satu jam, bidang osilasi berputar lebih dari 11°, dan dalam waktu sekitar 32 jam ia berputar penuh dan kembali ke posisi semula. Foucault dengan demikian membuktikan bahwa jika permukaan bumi tidak berotasi, pendulum Foucault tidak akan menunjukkan perubahan bidang osilasi.

Untuk melakukan eksperimen ini, Foucault dianugerahi Legion of Honor, penghargaan tertinggi Perancis. Pendulum Foucault kemudian menyebar luas di banyak negara. Perangkat yang ada pada dasarnya dirancang berdasarkan prinsip yang sama dan berbeda satu sama lain dalam parameter teknis dan desain lokasi pemasangannya.

Bagaimana bidang rotasi pendulum dapat berubah?

Bidang putaran pendulum dipengaruhi oleh garis lintang tempat pemasangannya dan panjang suspensi (pendulum panjang berputar lebih cepat).

Pendulum yang ditempatkan di Kutub Utara atau Selatan akan berputar setiap 24 jam. Bandul yang dipasang di ekuator tidak akan berputar sama sekali, pesawat akan tetap diam.

Pendulum Foucault di Paris Pantheon. Foto: Commons.wikimedia.org / Arnaud 25

Di mana Anda bisa melihat pendulum Foucault?

Di Rusia, pendulum Foucault yang beroperasi dapat dilihat di Planetarium Moskow, Universitas Federal Siberia, di atrium lantai 7 Perpustakaan Dasar Universitas Negeri Moskow, Planetarium St. Petersburg dan Volgograd, dan di Universitas Federal Volga di Kazan.

Pendulum Foucault di Museum Interaktif "Lunarium" Planetarium Moskow

Hingga tahun 1986, pendulum Foucault sepanjang 98 m dapat dilihat di Katedral St. Isaac di St. Selama tamasya, pengunjung katedral dapat mengamati percobaan - bidang rotasi pendulum diputar, dan batang tersebut merobohkan kotak korek api di lantai menjauhi bidang rotasi pendulum.

Pendulum Foucault terbesar di CIS dan salah satu yang terbesar di Eropa dipasang di Institut Politeknik Kiev. Bola perunggu tersebut memiliki berat 43 kilogram dan panjang benang 22 meter.

Adam Maloof dari Princeton dan Galen Halverson dari Universitas Paul Sabatier mengatakan mereka telah menemukan bukti bahwa planet kita mengalami penyeimbangan kembali 800 juta tahun yang lalu. Saat ini, kutub geografis berubah posisinya.

Selama satu jam pengamatan, bidang ayunan pendulum berputar membentuk sudut 11° searah jarum jam. Bidang pendulum menyelesaikan satu putaran penuh dalam waktu 32 jam.

Pada pertengahan abad ke-20, pendulum Foucault serupa sepanjang 98 m dipasang di Rusia di Katedral St. Isaac di Leningrad. Masyarakat dikejutkan luar biasa dengan percobaan kotak korek api yang dipasang agak jauh dari bidang putaran pendulum. Setelah beberapa waktu, tongkat yang menempel pada bola mendekati kotak dan menjatuhkannya.

Bidang ayunan pendulum pada benang dipertahankan terlepas dari rotasi alas tempat pendulum digantung. Jika pendulum Foucault ditempatkan di sebuah tiang, maka periode rotasi pendulum di sana akan sama dengan periode rotasi bumi pada porosnya - 24 jam. Periode putaran sumbu pendulum bergantung pada garis lintang daerah tersebut. Di ekuator, bidang pendulum tidak akan berputar - periodenya sama dengan tak terhingga.