© Erashov V.M.

Podľa existujúcej teórie sa predpokladá, že Foucaultovo kyvadlo vykonáva dennú rotáciu roviny kmitov v dôsledku Coriolisovej sily. je to tak?
Existuje základná veta: práca vykonaná silami v potenciálnom poli pozdĺž uzavretej slučky je nulová. Z toho vyplýva, že zmeny rýchlosti systému sa rovnajú nule a dráha, ktorú systém prejde, sa rovná nule. Gravitačné pole je najpotenciálnejšie pole a oscilujúce Foucaultovo kyvadlo sa pohybuje pozdĺž uzavretého obrysu. V dôsledku toho je vplyv Coriolisovej sily na ňu nulový. Existujúca teória teda zásadne odporuje základným princípom modernej vedy.
Ďalším bodom, ktorý by sme si mali všimnúť, je, ak na severný pól nainštalujeme Foucaultovo kyvadlo a natiahneme kyvadlo. Kyvadlová guľa sa odchýli od osi rotácie Zeme o veľkosť amplitúdy kmitania a získa kinetickú energiu svojej rotácie. Ďalej uvoľníme guľu do voľných kmitov, mala by kmitať v rovine minimálnej energie, teda v rovine pevne spojenej s rotujúcou Zemou a rovina jej kmitov sa nebude otáčať voči Zemi, resp. bude rotovať spolu so Zemou. A aby kyvadlo urobilo viditeľnú rotáciu (človeku na Zemi), musí na Foucaultovo kyvadlo pôsobiť nejaká dodatočná sila, ale nie odstredivá sila rotácie Zeme, ktorá, ako sme určili, nemôže slúžiť ako zdroj rotácie roviny kyvadla. Odstredivá sila je schopná iba posunúť rovnovážny bod kyvadla od olovnice smerujúcej k ťažisku Zeme, ale nevytvára rotačný pohyb kyvadla.
Ďalej zvážime ešte jeden bod, ak na tom istom severnom póle vykopeme duševnú hlbokú studňu a spustíme do nej dlhú olovnicu. Ak by bola Zem vo vesmíre sama, tak aj napriek rotácii Zeme by olovnica vždy smerovala striktne k ťažisku a nevyvolávala by žiadne oscilácie. To opäť dokazuje, že odstredivá sila Foucaultovho kyvadla nekýva ani neotáča jeho rovinu kmitania. No vo vesmíre sú okrem Zeme aj iné telesá, napríklad Mesiac. Pozrime sa, ako bude Mesiac pôsobiť na dlhú hypotetickú olovnicu, ktorú sme umiestnili na pól. Teraz bude olovnica nasmerovaná nie striktne do ťažiska Zeme, ale do bodu príťažlivosti systému Zem-Mesiac, ktorý by mal byť vždy na priamke spájajúcej ťažisko Zeme a Mesiaca. , ale vo vzdialenosti úmernej gravitačnej sile Mesiaca od rovnakého ťažiska Zeme. V skutočnosti bude takýto bod vzdialený len niekoľko desiatok metrov od ťažiska Zeme. A tento bod bude vykonávať denný rotačný pohyb vzhľadom na stred Zeme. Je pravda, že dĺžka dňa by sa v tomto prípade nemala brať slnečná, ale lunárna, čo sa rovná 24 hodinám 50 minútam. Takto sme zistili, že prítomnosť Mesiaca spôsobuje, že koniec olovnice na zemskom póle sa otáča proti smeru hodinových ručičiek s periódou lunárnych dní. A keďže olovnica je rovnaké Foucaultovo kyvadlo, len nie natiahnuté, zistili sme, že koniec akéhokoľvek zaveseného kyvadla na póle vykonáva rotačný pohyb s periódou lunárneho dňa. Upozorňujeme, že podľa uznávanej teórie vykonáva Foucaultovo kyvadlo na póle rotačný pohyb s periódou slnečného dňa a podľa nášho lunárneho dňa. Poznamenávame tiež, že bez ohľadu na to, akej teórie sa držíme, vplyv Mesiaca na rotáciu roviny výkyvu Foucaultovho kyvadla jednoznačne existuje, keďže gravitačná sila Mesiaca je skutočná vec. Iná vec je, aká citlivá je táto sila pre Foucaultovo kyvadlo, môže sa ukázať, že v praxi je malá, nerobili sme výpočty a nemôže byť skutočným zdrojom rotácie roviny Foucaultovho kyvadla (umelého). Prečo sme zaviedli slovo umelé? Faktom je, že samotná Zem je prirodzeným kyvadlom, os rotácie vykonáva oscilačné pohyby vo vzťahu k ťažisku, ako metronóm, vrátane obdobia lunárnych dní. Zem presne cíti mesačnú príťažlivosť a jej hlavné kyvadlo osciluje v čase s pohybom Mesiaca, čím vykonáva nútené oscilácie. Pripomeňme, že okrem vynútených oscilácií existujú aj prirodzené oscilácie zemských pólov s Chandlerovou frekvenciou (428-430 dní. ), ale prirodzené vibrácie majú veľmi vysokú frekvenciu na ovplyvnenie rýchlosti rotácie roviny kmitania umelých Foucaultových kyvadiel. Nás budú zatiaľ zaujímať len vynútené oscilácie s frekvenciou blízkou dennej. Zistili sme, že Zem vykonáva nútené oscilácie (rotačné) pólov pod vplyvom príťažlivosti Mesiaca s periódou lunárnych dní. Ak je na Zemi nainštalované umelé Foucaultovo kyvadlo, potom by jeho kmity mali byť ovplyvňované dennými výkyvmi zemských pólov, aby mohli roztočiť rovinu kmitov Foucaultovho kyvadla. Navyše závislosť rýchlosti rotácie Foucaultovho kyvadla, tak v existujúcej, ako aj v navrhovanej teórii, závisí od sínusu uhla medzi osou rotácie Zeme a umiestnením kyvadla. To znamená, že podľa našej teórie sa Foucaultovo kyvadlo nebude otáčať na rovníku, ale podľa našej teórie dostane vynútený výkyv v rovine rovníka, to znamená, že takéto kyvadlo je schopné hojdať sa bez dodávky energiu človekom, energiu kyvadlu dodá Mesiac.
Do úvahy sme brali len vplyv gravitácie Mesiaca, musíme brať do úvahy aj gravitáciu Slnka, ktorá síce ovplyvňuje pozemské procesy 2,3-krát slabšie ako Mesiac, ale je významná. Príťažlivosť Slnka otáča rovinu oscilácie Foucaultovho kyvadla s periódou slnečného dňa. Keď sa Zem, Mesiac a Slnko zoradia, perióda slnečnej oscilácie sa zhoduje s periódou lunárnej oscilácie, v takýchto momentoch môže Foucaultovo kyvadlo zrýchliť rýchlosť rotácie oscilačnej roviny. Nie je to jav, ktorý objavil Maurice Allais v roku 1954? Aj keď nevylučujeme, že efekt Maurice Elle môže zahŕňať aj iné javy, ktoré veda zatiaľ nepozná. Napríklad v budúcnosti plánujeme zvážiť vplyv magnetického poľa na rýchlosť otáčania roviny kmitania Foucaultovho kyvadla, ale to bude v iných článkoch. Zatiaľ sa obmedzíme na prezentovaný materiál.
V tejto práci sme prezentovali alternatívnu teóriu rotácie roviny kmitania Foucaultovho kyvadla. Samostatne zdôraznime, že nepopierame prítomnosť Coriolisovho zrýchlenia a jeho vplyv na jednotlivé fázy kývania kyvadla, ale tvrdíme, že vo všeobecnosti pre cyklus (uvádza to teoréma o práci v potenciálnom poli pozdĺž a uzavretá slučka) práca Coriolisovej sily sa rovná nule. Zdôraznime tiež, že podľa existujúcej teórie sa rýchlosť rotácie kyvadla na póle rovná jednej otáčke za slnečný deň, teda za 24 hodín, a podľa našej teórie sa rovná lunárnemu dňu. 24 hodín 50 minút. Všimnime si tiež jeden veľmi zaujímavý bod: ak sa budeme držať tradičnej teórie, potom by na Zemi mala existovať zemepisná šírka, kde sa rýchlosť rotácie kyvadla Coriolisovou silou zhoduje s frekvenciou vynútených kmitov, teda s lunárny deň; nazvime túto zónu rezonančnou zónou. Výpočty ukazujú, že takáto zóna nie je príliš ďaleko od pólu a má malý vplyv na každodenný život, pretože sa nachádza v riedko obývanej zóne a pod večným ľadom, ktorý bráni vyčisteniu morských vĺn, hoci len vnútorných, ktoré môže predstavovať nebezpečenstvo pre ponorky. Ale podľa logiky veci by mala byť ďalšia rezonančná zóna, kde sa rýchlosť rotácie kyvadla rovná dvojnásobku lunárneho dňa, prirodzené kmity sa inokedy zhodujú s vynútenými. V takejto zóne môžu oscilácie oceánu (sú to do istej miery aj Foucaultovo kyvadlo) rezonovať s cirkuláciou mesačného gravitačného bodu. V tejto zóne by sa mala zvýšiť seizmická aktivita. Táto práca teda dáva vedcom právo vybrať si, buď prijať alternatívnu teóriu, alebo sa držať starej, ale potom hľadať rezonančné zóny na Zemi.
Primárne zdroje
1. A.N. Matveev „Mechanika a teória relativity“, M, 1976.
2. „Problémy s Foucaultovým kyvadlom“ http://qaxa.ru/zemla-luna/420-2010-02-03-16-41-48.html
6. 11. 2015

Včera ma pri zverejňovaní práce roztrhali pochybnosti, na základe ZÁKLADNEJ vety o práci síl v potenciálnom poli pozdĺž uzavretej slučky rotácie roviny kmitania Foucaultovho kyvadla by tam nemala byť Coriolisova sila. , ale zdá sa, že existujú a pre severnú pologuľu je táto rotácia anticyklonálna. Pripomeňme, že v anticyklóne vzduchové hmoty klesajú a ich Coriolisovo zrýchlenie ich otáča v smere hodinových ručičiek, zatiaľ čo v cyklóne vzduchové hmoty stúpajú a ich Coriolisovo zrýchlenie ich otáča proti smeru hodinových ručičiek (hovoríme o severnej pologuli). Keď vzduchové hmoty nestúpajú alebo neklesajú, ale jednoducho sa pohybujú nejakým smerom, bez ohľadu na to, Cooriolisovo zrýchlenie sa neprejavuje a podľa teórie by nemalo existovať. Foucaultovo kyvadlo stúpa a klesá, čo znamená, že jeho Coriolisovo zrýchlenie ho krúti jedným smerom a potom druhým. V dôsledku toho, ak nedôjde k žiadnej zmene výšky, potom by mal byť celkový účinok nulový, to znamená, že kyvadlo by sa nemalo otáčať v dôsledku Coriolisovho zrýchlenia (ako sme zistili vyššie, môže sa otáčať inými silami, hoci perióda bude potom úmerná lunárnemu dňu, nie slnečnému) . Ale ak napriek všetkému Coriolisovo zrýchlenie otáča kyvadlo anticyklonálnym zákrutom (kyvadlo klesá), potom je záver nasledovný - Zem v tomto historickom štádiu STLAČUJE (!).
6. 12. 2015

Recenzie

„Keď vzduchové hmoty nestúpajú ani neklesajú, ale jednoducho sa pohybujú nejakým smerom, bez ohľadu na to, Coriolisovo zrýchlenie sa neprejavuje a podľa teórie by nemalo existovať“ - to nie je pravda.
Ak je nenulová rýchlosť pohybu, pôsobí aj Coriolisova sila.

Coriolisovo zrýchlenie pôsobí, keď sa pohybujúce sa teleso pohybuje po premenlivom polomere rotácie Zeme, nedochádza k zmene polomeru rotácie a nedochádza k Coriolisovmu zrýchleniu.

Absolútne to nie je pravda. Povedzme, že rieka tečie pozdĺž rovnobežky - polomer rotácie Zeme je konštantný a Coriolisova sila obmýva pravý breh.

Skontroloval som univerzitnú učebnicu „Mechanika a teória relativity“ od A.N. Matveeva. Odpoveď nie je vo váš prospech a zastavme tu demagógiu.

Prečo ste začali nadávať na „demagógiu“? Toto je len vedecká otázka, môžete si ju objasniť bez nadávok.
Nepočuli ste, že VŠETKY rieky na severnej pologuli, bez ohľadu na to, kde tečú, obmývajú pravý breh kvôli Coriolisovej sile?

Sme unavení z našich bohatých vedomostí, pretože búšime vodu v mažiari. Pokiaľ ide o rieky, je to pravda, ale nemalo by sa chápať, že pravý breh je úplne vymytý. Chodil si sám po riekach? Brehy sa vyplavujú hlavne pri zákrutách, a to je predovšetkým odstredivý prúd. Účinok Coriolisovho zrýchlenia sa prejaví iba dôkladným skúmaním a zberom množstva údajov. Bodka, zastavíme diskusiu, neprijali ma ako vášho učiteľa. Vymažem všetky vaše ďalšie opusy.

Môžete prať, Vladimir, ale je to hlúpe. Nehovoríme o riekach samotných, ale o prítomnosti či neprítomnosti Coriolisovej sily. A vo vyššie uvedenom prípade sa mýlite.
Uvediem druhý príklad: pravá koľajnica v smere pohybu vlaku (pohyb jedným smerom) sa každopádne viac opotrebováva. A tiež kvôli Coriolisovej sile.

Ak nerozumiete tejto sile, ako potom môžete diskutovať o Foucaultovom kyvadle?

Kto z nás sa mýli?
Vaše argumenty nie sú použité správne. Nepopieram prítomnosť Coriolisových síl v prírode. Áno, breh sa podmýva a koľajnice sa opotrebúvajú, ale to nebráni pôsobeniu Coriolisových síl pri pohybe telesa po poludníku, ale nie pri pohybe po rovnobežke.
Ak mi neveríte, hádajte sa s vedcami, ktorí píšu učebnice. Tu je citát z učebnice pre univerzity od A.N. Matveeva „Mechanika a teória relativity“, M, 1976. (str. 405):
Ak je rýchlosť nasmerovaná rovnobežne s osou rotácie, nedochádza k žiadnemu Coriolisovmu zrýchleniu, pretože v tomto prípade susedné body trajektórie majú rovnakú prenosovú rýchlosť."
Koniec citátu.
Zbohom!

Matveev má úplnú pravdu! ako každá učebnica mechaniky. Iba rovnobežky nie sú rovnobežné s osou rotácie Zeme, ale sú kolmé. Nakoniec nakreslite trojrozmerný diagram zemegule a uvidíte sami!

Ak ste taký pedantný a nechcete uznať pohyb po konštantnom polomere ako rovnobežný s osou rotácie, tak si pozrite odvodenie vzorca pre Coriolisovo zrýchlenie v tej istej učebnici. Mimochodom, prípad pohybu telesa s konštantným polomerom otáčania sa uvažuje samostatne. Nie sú tu napísané žiadne vzorce, inak by som dospel k tomuto záveru, je to celkom jednoduché. Tam je odstredivé zrýchlenie zapísané ako druhá mocnina súčtu relatívnych a prenosných uhlových rýchlostí na polomer otáčania. Keď sa ukáže druhá mocnina súčtu, vytvoria sa tri členy (školský kurz): druhá mocnina prvého termínu plus dvojnásobný súčin prvého termínu druhým plus druhá mocnina druhého termínu. Takže dvojitý súčin prenosnej uhlovej rýchlosti relatívnej rýchlosti a polomeru otáčania sa podľa Matveeva tiež nazýva Coriolisovo zrýchlenie. Zdá sa, že formálne existuje, keď sa teleso pohybuje pozdĺž rovnobežky, ale Matveev tiež hovorí, že všetky tri zrýchlenia (relatívne, translačné a Coriolisove), keď sa teleso pohybuje po kruhu s konštantným polomerom, smerujú k stredu rotácie. Ak je rovnaký výraz napísaný cez absolútne zrýchlenie, potom sa zredukuje iba na odstredivé zrýchlenie, bez akéhokoľvek Coriolisovho zrýchlenia. Fyzikálna podstata celého tohto rozruchu spočíva v tom, že keď sa teleso pohybuje pozdĺž rovnobežky, nedochádza k žiadnym zrýchleniam, ktoré by odplavili pravý breh alebo koľajnicu, aj keď jeden z výrazov expanzie sa formálne nazýva Coriolisovo zrýchlenie (skutočné Coriolisovo zrýchlenie je vždy nasmerovaný kolmo na relatívnu rýchlosť, je to to, čo odplavuje breh a koľajnicu. Ale to je len v prípade pohybu tela pozdĺž meridiánu. V ľubovoľnom prípade sa pohyb musí rozložiť na zložky. Vershtein?

Zamieňali ste sa so zložitými prípadmi, prítomnosťou relatívnych a prenosných zrýchlení. Na čo je toto? Zvážte najjednoduchší pohyb s konštantnou rýchlosťou. Tu je Coriolisova sila:

kde v je rýchlosť relatívneho pohybu; ω je vektor uhlovej rýchlosti Zeme.

Všimnite si, že sila je maximálna, keď sú vektory v a ω kolmé. To presne zodpovedá prípadu pohybu pozdĺž rovnobežky.

Pokiaľ ide o Coriolisovu hodnotu (v širšom zmysle), nemáme žiadne nezrovnalosti. Jediný rozpor je v tom, že v prípade telesa pohybujúceho sa po rovnobežke pre mňa a Matveeva zdôrazňujem, že Matveev to výslovne stanovuje, všetky zrýchlenia smerujú do stredu rotácie a vo vašom prípade je kolmá zložka prevzatá odniekiaľ . Kolmá zložka je prítomná len pri pohybe pozdĺž meridiánu (vo všeobecnom prípade projekcia na meridián) a iba v tomto prípade.

Coriolisova sila smeruje k osi rotácie, keď sa teleso pohybuje z východu na západ. Ak je pohyb nasmerovaný zo západu na východ, sila pôsobí od stredu (zhoduje sa v smere s odstredivou silou).

Citácia:
Nemám žiadnu "kolmú zložku".
Koniec citátu.
Tak sme na to prišli. Skutočnosť, že „smerom do centra“ alebo „z centra“ je desiata záležitosť. Červenou niťou nášho sporu je, či existuje zložka Coriolisovho zrýchlenia pri pohybe po rovnobežke, smerujúcej kolmo na prenosovú rýchlosť, pretože práve tá odplavuje brehy, opotrebováva koľajnice a otáča rovinu výkyvu kyvadla. .
Ukazuje sa, že sa márne hádali, taká zložka neexistuje.
Ďakujem za školenie.

Po prvé, nie prenosová rýchlosť, ale relatívna rýchlosť. Coriolisova sila je VŽDY kolmá na rýchlosť pohybu. A pri pohybe pozdĺž rovnobežky je taká sila.
Nie nadarmo sa hádali a zdá sa, že stále odolávate :-) Toto je márne!

Po prvé, o terminológii. Pri pohybe pozdĺž rovnobežky sa prenosná a relatívna rýchlosť zhodujú v smere, vaša korekcia v tomto prípade nemá zmysel. A ak hovoríme o význame, potom hovoríme konkrétne o prenosnej rýchlosti, teda o rýchlosti od rotácie Zeme (prenosnej), a nie o rýchlosti tela vzhľadom na Zem (relatívna).
Po druhé, Coriolisovo zrýchlenie je VŽDY smerované kolmo na relatívnu rýchlosť. Áno, ťažko sa s tým polemizuje, je to tak, ale v tomto prípade je Coriolisovo zrýchlenie nasmerované do stredu rotácie (a nie niekam do strany, o tom hovorí aj Matveev), teda do smerov rotácie. Coriolisovo zrýchlenie a odstredivé zrýchlenie sú buď rovnaké alebo opačné, v závislosti od toho, ako sa teleso pohybuje (v smere rotácie Zeme alebo proti nej). Len v jednom máš pravdu, že stred rotácie (pre ľubovolnú zemepisnú šírku) sa nezhoduje s ťažiskom Zeme, preto vždy existuje nejaká horizontálna projekcia pre odstredivé aj Coriolisovo zrýchlenie. Ale to je pre vás veľmi slabá útecha, pretože v analyzovanom príklade je odstredivé zrýchlenie viac ako 200-krát väčšie ako Coriolisovo zrýchlenie. Ukazuje sa, že pre praktické výpočty pri pohybe pozdĺž paralelného Coriolisovho zrýchlenia ho možno bezpečne zanedbať.
Celkom:
Ja mám na 99,5 % pravdu a vy na 0,5 %.

Denné publikum portálu Proza.ru je asi 100 tisíc návštevníkov, ktorí si podľa počítadla návštevnosti, ktoré sa nachádza napravo od tohto textu, celkovo prezerajú viac ako pol milióna stránok. Každý stĺpec obsahuje dve čísla: počet zobrazení a počet návštevníkov.

To, že sa Zem otáča okolo svojej osi, pozná dnes každý školák. Ľudia však o tom neboli vždy presvedčení: je dosť ťažké zistiť rotáciu Zeme na jej povrchu. Samozrejme, dá sa hádať, že každodenný pohyb nebeských telies po nebeskej sfére je prejavom rotácie Zeme. Tento jav však vidíme presne ako pohyb Slnka a hviezd po oblohe.

V polovici 19. storočia mohol Jean Bernard Leon Foucault uskutočniť experiment, ktorý celkom jasne demonštruje rotáciu Zeme. Tento experiment sa uskutočnil niekoľkokrát a sám experimentátor ho verejne prezentoval v roku 1851 v budove Pantheonu v Paríži.

Budova parížskeho panteónu v strede je korunovaná obrovskou kupolou, ku ktorej bol pripevnený oceľový drôt dlhý 67 m. Na tomto drôte bola zavesená masívna kovová guľa. Podľa rôznych zdrojov sa hmotnosť lopty pohybovala od 25 do 28 kg. Drôt bol pripevnený ku kupole tak, aby sa výsledné kyvadlo mohlo kývať v akejkoľvek rovine.

Kyvadlo kmitalo nad okrúhlym podstavcom s priemerom 6 m, po okraji ktorého bol nasypaný valec piesku. Pri každom švihu kyvadla ostrá tyč namontovaná na guli zospodu zanechala na valci stopu, ktorá zmietla piesok z plota.

Aby sa eliminoval vplyv zavesenia na Foucaultovo kyvadlo, používajú sa špeciálne závesy (obr. 4). A aby sa predišlo bočnému tlaku (to znamená, že kyvadlo sa kýva striktne v rovine), lopta sa vezme na stranu, priviaže sa k stene a potom sa lano spáli.

Dobu oscilácie kyvadla, ako je známe, možno vypočítať podľa vzorca:

Ak do tohto vzorca dosadíme dĺžku kyvadla l = 67 m a hodnotu zrýchlenia voľného pádu g = 9,8 m/s 2, zistíme, že perióda kmitania kyvadla vo Foucaultovom experimente bola T ≈ 16,4 s.

Po každej perióde bola nová značka urobená špičkou tyče v piesku približne 3 mm od predchádzajúcej. Počas prvej hodiny pozorovania sa rovina výkyvu kyvadla otočila o uhol asi 11° v smere hodinových ručičiek. Rovina kyvadla dokončila úplnú otáčku približne za 32 hodín.

Foucaultova skúsenosť urobila obrovský dojem na ľudí, ktorí ju pozorovali a ktorí akoby priamo cítili pohyb zemegule. Medzi divákmi, ktorí experiment pozorovali, bol aj L. Bonaparte, ktorého o rok neskôr Napoleon III. vyhlásil za francúzskeho cisára. Za uskutočnenie experimentu s kyvadlom bol Foucault ocenený Čestnou légiou, čo je najvyššie ocenenie vo Francúzsku.

V Rusku bolo v katedrále svätého Izáka v Leningrade nainštalované 98 m dlhé Foucaultovo kyvadlo. Zvyčajne sa ukázal taký úžasný experiment - škatuľka od zápaliek bola umiestnená na podlahe trochu ďalej od roviny otáčania kyvadla. Kým sprievodca hovoril o kyvadle, rovina jeho rotácie sa otáčala a tyč namontovaná na guli zrážala krabicu.

Experiment vychádzal z už vtedy známeho experimentálneho faktu: rovina výkyvu kyvadla na závite je zachovaná bez ohľadu na rotáciu základne, na ktorej je kyvadlo zavesené. Kyvadlo sa snaží zachovať parametre pohybu v inerciálnej referenčnej sústave, ktorej rovina je voči hviezdam nehybná. Ak umiestnite Foucaultovo kyvadlo na pól, potom keď sa Zem otáča, rovina kyvadla zostane nezmenená a pozorovatelia rotujúci s planétou by mali vidieť, ako sa rovina kyvadla kýva bez toho, aby na ňu pôsobili nejaké sily. Doba rotácie kyvadla na póle sa teda rovná perióde rotácie Zeme okolo svojej osi – 24 hodín. V iných zemepisných šírkach bude toto obdobie o niečo dlhšie, keďže na kyvadlo pôsobia zotrvačné sily vznikajúce v rotujúcich sústavách – Coriolisove sily. Na rovníku sa rovina kyvadla neotočí - perióda sa rovná nekonečnu.

Na experimentálnu demonštráciu dennej rotácie Zeme mnohé univerzity, planetáriá a knižnice používajú Foucaultovo kyvadlo. poviem o chrámoch, v ktorých sa tento zážitok demonštroval alebo práve predvádza.

Panteón, Paríž
Francúzsky fyzik Jean Bernard Leon Foucault (1819-1868) prvýkrát predviedol svoj experiment 8. januára 1851. V pivnici svojho domu v Paríži vykonal fyzik experiment s kyvadlom dlhým 2 metre. Experiment vzbudil zvýšený záujem a už v marci toho istého roku sa verejne uskutočnil pod kupolou Panteónu v Paríži.

V budove Panteónu vedec zavesil kovovú guľu s hmotnosťou 28 kilogramov na oceľový drôt dlhý 67 metrov. Na spodnú časť kovovej gule bol pripevnený hrot. Držiak umožňoval, aby sa kyvadlo voľne kývalo do všetkých strán. Pred spustením bolo kyvadlo posunuté na stranu a zviazané lanom, ktoré bolo následne prepálené - to umožnilo vyhnúť sa bočnému tlaku. Kyvadlo sa prehuplo cez oplotený areál s priemerom 6 m. Pozdĺž priemeru plochy sa vysypala piesočnatá cestička a pri pohybe kyvadla jeho hrot robil stopy v piesku. Po niekoľkých minútach si bolo možné všimnúť, že sa zmenila rovina výkyvu kyvadla.

Asi za 32 hodín kyvadlo urobilo úplnú otáčku a naznačilo trajektóriu svojej rotácie na piesku. Pomocou tohto experimentu bola jasne preukázaná denná rotácia Zeme. Experiment môže byť ešte veľkolepejší, ak na okraj trajektórie kyvadla umiestnite nejaký predmet, ktorý sa po určitom čase zrúti.

Ako dokazuje zmena roviny kmitania kyvadla rotáciu Zeme? Podľa fyzikálnych zákonov kyvadlo nemení rovinu svojho výkyvu. Piesok alebo predmety umiestnené na experiment sa však počas každodenného kruhového pohybu otáčajú spolu s povrchom Zeme a v určitom bode skončia v rovine výkyvu kyvadla.

Čím dlhší je závit, na ktorom je kovová gulička zavesená, tým väčšia rotácia sa vykoná za jednu periódu. Preto pri demonštrácii fungovania Foucaultovho kyvadla vo veľmi vysokých budovách, napríklad v kostoloch, bude rotácia Zeme zreteľnejšia a samotný experiment bude veľkolepejší.

Na fotografii moderná kópia Foucaultovho kyvadla a kamenná socha egyptskej mačky. (foto)

Fukusaiji, Nagasaki
V japonskom meste Nagasaki na ostrove Kjúšú sa nachádza nezvyčajný budhistický chrámový komplex. Fukusaiji bola založená čínskymi mníchmi z provincie Fujian v roku 1628, ale bola zničená počas atómového výbuchu 9. augusta 1945. Kláštor bol obnovený na pamiatku padlých v roku 1979. Každý deň presne o 11-02, počas výbuchu atómovej bomby, zvoní chrámový zvon.

Tvar chrámu-mauzólea je podobný obrovskej korytnačke, na ktorej pancieri je veľká biela socha bohyne milosrdenstva Kannon. Socha vysoká 18 metrov a vážiaca 35 ton je vyrobená z hliníkovej zliatiny.

V chráme je nad pozostatkami 16 500 ľudí zabitých počas druhej svetovej vojny zavesené Foucaultovo kyvadlo. Vo vnútri sochy je umiestnený 25-metrový kábel.

Fotografia zobrazuje interiér chrámu. Kábel Foucaultovho kyvadla vychádza zo zlatej diery v klenbe a klesá za kovové zábradlie na podlahe.

Fotografie: +

Bazilika San Petronio, Bologna
Snáď najvhodnejším miestom na demonštráciu Foucaultovho kyvadla bolo talianske „mesto vied“, kde bola založená najstaršia univerzita v Európe (1088). Katedrála v Bologni, zasvätená patrónovi mesta, svätému biskupovi Petroniovi, bola postavená v priebehu niekoľkých storočí, počnúc rokom 1390. Bazilika je pozoruhodná svojou veľkosťou: dĺžka budovy je 132 metrov, šírka je 60 metrov, výška klenieb je 45 metrov.

Katedrála demonštruje nielen Foucaultovu skúsenosť (na fotografii v pozadí). Profesor astronómie na Bolonskej univerzite Giovanni Domenico Cassini (1625-1712) v roku 1665 označil vo vnútri katedrály na podlahe poludník dlhý 66,8 m, na ktorom môžete pozorovať pohyb slnečného lúča cez otvor v streche chrámu a označte dni a mesiace.

Fotografie: +

Kostol sv. Jána, Vilnius
Jediné Foucaultovo kyvadlo v Litve sa nachádza v katolíckom kostole. Pomenovaný po sv. Jána Krstiteľa a sv. Jána Evanjelistu, kostol postavili v 18. storočí podľa projektu Johanna Christopha Glaubitza (1700-1767). Kyvadlo môžete vidieť vo vedeckom múzeu tak, že vyjdete na druhé poschodie 68-metrovej zvonice.

Fotografie: +

Katedrála svätej Sofie, Vologda.
V Rusku počas sovietskych čias prvú výstavu Foucaultových skúseností pripravili Štátne múzeum, Zväz militantných ateistov a Spoločnosť miestnej histórie. Demonštrácia sa konala počas protiveľkonočnej kampane v roku 1929 v Katedrále sv. Sofie vo Vologde. V budove sa konala protináboženská výstava a kyvadlo sa stalo jedným z jej exponátov. 18 metrov dlhý závit bol zavesený na kovových spojoch v interiéri. (Foto 1917-1950)

Katedrála svätého Izáka, Petrohrad
Na Veľkú noc z 11. na 12. apríla 1931 bolo v Katedrále svätého Izáka demonštrované kyvadlo Jeana Foucaulta. Svedkami vedeckého triumfu boli tisíce divákov. Bronzová guľa zavesená na kupole bola aktivovaná, aby vizuálne demonštrovala rotáciu Zeme. Dĺžka vlákna bola 98 m – najdlhšia v celej histórii demonštrácie experimentu.

Kyvadlo bolo odstránené v roku 1986 a plastika holubice, symbol Ducha Svätého, bola vrátená do stredu kupoly, kde bol predtým pripevnený kábel. Teraz je Foucaultovo kyvadlo uložené v suteréne Katedrály svätého Izáka na pamätnej výstave „Na pamiatku“.

Časopis “Múzejný svet” (č. 10, 2016) uvádza, že ešte v roku 1901 v Katedrále sv. Izák z Dalmácie predviedol skúsenosť Jeana Foucaulta. Nie však v strede, pod kupolou, ale v klenbe bočného oblúka.

Pohľad na námestie Decembristov a Katedrálu svätého Izáka. 1930-1936

Expozícia Štátneho protináboženského múzea v budove Dómu svätého Izáka. Leningrad, 1931
Školáci pri modeli vysvetľujúcej experiment s Foucaultovým kyvadlom. Štátne protináboženské múzeum. 30. roky 20. storočia
Expozícia Štátneho protináboženského múzea. 30. roky 20. storočia Model, ktorý pomohol pochopiť podstatu zážitku.

V tom istom článku sa tiež uvádza, že miesto experimentu bolo zbúrané počas sovietskych čias. Katedrála svätého Ondreja v Kronštadte. Skúsenosti v ňom sa prejavili koncom prvého desaťročia 20. storočia.

Jean Bernard Leon Foucault. Najneskôr v roku 1868. Foto: Commons.wikimedia.org / Léon Foucault

Čo je Foucaultovo kyvadlo?

V polovici 19. storočia Jean Foucault vynašiel zariadenie, ktoré jasne demonštruje rotáciu Zeme. Po prvé, vedec uskutočnil experiment v úzkom kruhu. Neskôr sa o tejto skúsenosti dozvedel Louis Bonaparte. V roku 1851 budúci francúzsky cisár Napoleon III pozval Foucaulta, aby experiment verejne zopakoval pod kupolou Panteónu v Paríži.

Počas experimentu vzal Foucault závažie s hmotnosťou 28 kg a zavesil ho z vrchu kupoly na drôt dlhý 67 m. Vedec pripevnil na koniec závažia kovový hrot. Kyvadlo kmitalo nad okrúhlym plotom, po okraji ktorého sa sypal piesok. Pri každom švihu kyvadla ostrou tyčou pripevnenou na dne nákladu padal piesok približne tri milimetre od predchádzajúceho miesta. Asi po dvoch a pol hodinách bolo jasné, že rovina výkyvu kyvadla sa vzhľadom na podlahu otáča v smere hodinových ručičiek. Za hodinu sa rovina kmitania otočila o viac ako 11° a asi za 32 hodín urobila celú otáčku a vrátila sa do predchádzajúcej polohy. Foucault tak dokázal, že ak by sa povrch Zeme neotáčal, Foucaultovo kyvadlo by nevykazovalo zmenu roviny kmitania.

Za uskutočnenie tohto experimentu bol Foucault ocenený Čestnou légiou, najvyšším francúzskym vyznamenaním. Foucaultovo kyvadlo sa následne rozšírilo v mnohých krajinách. Existujúce zariadenia sú v zásade navrhnuté podľa rovnakého princípu a navzájom sa líšia technickými parametrami a dizajnom miest, na ktorých sú inštalované.

Ako sa môže zmeniť rovina rotácie kyvadla?

Rovina rotácie kyvadla je ovplyvnená ako zemepisnou šírkou miesta, kde je inštalované, tak aj dĺžkou zavesenia (dlhé kyvadla sa otáčajú rýchlejšie).

Kyvadlo umiestnené na severnom alebo južnom póle sa bude otáčať každých 24 hodín. Kyvadlo namontované na rovníku sa nebude vôbec otáčať, rovina zostane nehybná.

Foucaultovo kyvadlo v parížskom Panteóne. Foto: Commons.wikimedia.org / Arnaud 25

Kde môžete vidieť Foucaultovo kyvadlo?

V Rusku si fungujúce Foucaultovo kyvadlo možno pozrieť v Moskovskom planetáriu, Sibírskej federálnej univerzite, v átriu 7. poschodia Základnej knižnice Moskovskej štátnej univerzity, v Petrohradskom a Volgogradskom planetáriu a na Volžskej federálnej univerzite v r. Kazaň.

Foucaultovo kyvadlo v interaktívnom múzeu "Lunarium" moskovského planetária

Do roku 1986 bolo v Katedrále svätého Izáka v Petrohrade vidieť 98 m dlhé Foucaultovo kyvadlo. Počas exkurzie mohli návštevníci katedrály pozorovať experiment - rotovala sa rovina rotácie kyvadla a tyč zrazila zápalkovú škatuľku na podlahe smerom od roviny rotácie kyvadla.

Najväčšie Foucaultovo kyvadlo v SNŠ a jedno z najväčších v Európe bolo inštalované na Kyjevskom polytechnickom inštitúte. Bronzová guľa váži 43 kilogramov a dĺžka vlákna je 22 metrov.

Adam Maloof z Princetonu a Galen Halverson z Univerzity Paula Sabatiera tvrdia, že našli dôkazy o obnovení rovnováhy našej planéty pred 800 miliónmi rokov. V tomto čase geografické póly zmenili svoju polohu.

Počas hodiny pozorovania sa rovina výkyvu kyvadla otočila o uhol 11° v smere hodinových ručičiek. Rovina kyvadla dokončila plnú otáčku za 32 hodín.

V polovici 20. storočia bolo podobné Foucaultovo kyvadlo s dĺžkou 98 m inštalované v Rusku v Katedrále svätého Izáka v Leningrade. Verejnosť neskutočne prekvapil experiment so zápalkovou škatuľkou, ktorá bola inštalovaná mierne mimo roviny rotácie kyvadla. Po nejakom čase sa tyč pripevnená k lopte priblížila k krabici a zrazila ju.

Rovina výkyvu kyvadla na závite je zachovaná bez ohľadu na rotáciu základne, na ktorú je kyvadlo zavesené. Ak umiestnite Foucaultovo kyvadlo na pól, potom sa doba rotácie kyvadla tam bude rovnať perióde rotácie Zeme okolo svojej osi - 24 hodín. Doba otáčania osi kyvadla závisí od zemepisnej šírky oblasti. Na rovníku sa rovina kyvadla neotočí - perióda sa rovná nekonečnu.