© Erashov V.M.

Ayon sa umiiral na teorya, pinaniniwalaan na ang Foucault pendulum ay nagsasagawa ng pang-araw-araw na pag-ikot ng oscillation plane dahil sa puwersa ng Coriolis. Ganito ba?
Mayroong isang pangunahing teorama: ang gawaing ginawa ng mga puwersa sa isang potensyal na larangan kasama ang isang closed loop ay zero. Mula dito sumusunod na ang mga pagbabago sa bilis ng system ay katumbas ng zero at ang landas na dinaanan ng system ay katumbas ng zero. Ang gravitational field ay ang pinaka potensyal na field, at ang Foucault pendulum, oscillating, ay gumagalaw sa isang closed contour. Dahil dito, ang epekto ng puwersa ng Coriolis dito ay zero. Kaya, ang umiiral na teorya ay pangunahing sumasalungat sa mga pangunahing prinsipyo ng modernong agham.
Ang isa pang punto na dapat nating tandaan ay kung maglalagay tayo ng Foucault pendulum sa North Pole at i-cock ang pendulum. Ang pendulum ball ay lilihis mula sa rotation axis ng Earth sa dami ng oscillation amplitude at makukuha ang kinetic energy ng pag-ikot nito. Susunod, bitawan natin ang bola sa mga libreng oscillations; dapat itong mag-oscillate sa eroplano ng pinakamababang enerhiya, iyon ay, sa isang eroplano na mahigpit na konektado sa umiikot na Earth, at ang eroplano ng mga oscillations nito ay hindi iikot na may kaugnayan sa Earth, o sa halip, ito ay iikot kasama ng Earth. At upang ang pendulum ay makagawa ng isang nakikitang pag-ikot (sa isang tao sa Earth), ang ilang karagdagang puwersa ay dapat kumilos sa Foucault pendulum, ngunit hindi ang sentripugal na puwersa ng pag-ikot ng Earth, na, tulad ng natukoy natin, ay hindi maaaring magsilbi bilang pinagmumulan ng pag-ikot ng pendulum plane. Ang puwersa ng sentripugal ay may kakayahang ilipat lamang ang punto ng balanse ng pendulum mula sa linya ng tubo na nakadirekta patungo sa sentro ng grabidad ng Earth, ngunit hindi ito lumilikha ng rotational motion para sa pendulum.
Susunod, isasaalang-alang natin ang isa pang punto, kung sa parehong North Pole ay naghuhukay tayo ng malalim na balon sa pag-iisip at ibababa ang isang mahabang linya ng tubo dito. Kung ang Earth ay nag-iisa sa Kalawakan, sa kabila ng pag-ikot ng Earth, ang plumb line ay palaging nakadirekta nang mahigpit patungo sa gitna ng masa at hindi gagawa ng anumang oscillations. Muli nitong pinatutunayan na ang puwersa ng sentripugal ng Foucault pendulum ay hindi umuugoy o umiikot sa eroplano ng oscillation nito. Ngunit sa kalawakan, bilang karagdagan sa Earth, mayroon ding iba pang mga katawan, halimbawa ang Buwan. Tingnan natin kung paano kikilos ang Buwan sa mahabang hypothetical plumb line na inilagay natin sa poste. Ngayon ang linya ng tubo ay ididirekta hindi mahigpit sa gitna ng masa ng Earth, ngunit sa punto ng pagkahumaling ng Earth-Moon system, na dapat palaging nasa isang tuwid na linya na nagkokonekta sa mga sentro ng masa ng Earth at ng Buwan. , ngunit sa layo na proporsyonal sa gravitational force ng Buwan mula sa parehong sentro ng masa ng Earth. Sa katotohanan, ang nasabing punto ay magiging ilang sampu-sampung metro lamang ang layo mula sa sentro ng masa ng Earth. At ang puntong ito ay magsasagawa ng pang-araw-araw na rotational na paggalaw na may kaugnayan sa gitna ng Earth. Totoo, ang haba ng araw sa kasong ito ay dapat kunin hindi solar, ngunit lunar, na katumbas ng 24 na oras 50 minuto. Kaya, napagtibay namin na ang presensya ng Buwan ay nagiging sanhi ng pag-ikot ng dulo ng plumb line sa poste ng Earth na pakaliwa sa isang yugto ng lunar na araw. At dahil ang plumb line ay ang parehong Foucault pendulum, hindi lamang naka-cocked, natukoy namin na ang dulo ng anumang suspendido na pendulum sa poste ay nagsasagawa ng rotational movement na may panahon ng lunar day. Pakitandaan na, ayon sa tinatanggap na teorya, ang Foucault pendulum sa poste ay nagsasagawa ng rotational movement na may panahon ng solar day, at ayon sa atin, isang lunar day. Pansinin din natin na kahit anong teorya ang ating sinusunod, ang impluwensya ng Buwan sa pag-ikot ng swing plane ng Foucault pendulum ay malinaw na umiiral, dahil ang gravitational force ng Buwan ay tunay na bagay. Ang isa pang bagay ay kung gaano kasensitibo ang puwersang ito para sa isang Foucault pendulum; maaaring lumabas na sa pagsasagawa ito ay maliit, hindi kami nagsagawa ng mga kalkulasyon, at hindi maaaring maging isang tunay na pinagmumulan ng pag-ikot ng eroplano ng isang Foucault pendulum (artipisyal). Bakit natin ipinakilala ang salitang artipisyal? Ang katotohanan ay ang Earth mismo ay isang natural na pendulum; ang axis ng pag-ikot ay gumagawa ng mga oscillatory na paggalaw na may kaugnayan sa sentro ng grabidad, tulad ng isang metronome, kasama ang isang panahon ng mga araw ng lunar. Eksaktong nararamdaman ng Earth ang lunar attraction at ang pangunahing pendulum nito ay umuusad sa oras sa paggalaw ng Buwan, sa gayon ay nagsasagawa ng sapilitang mga oscillations. Alalahanin natin na bilang karagdagan sa sapilitang mga oscillations, mayroon ding mga natural na oscillations ng mga pole ng Earth na may dalas ng Chandler (428-430 araw. ), ngunit ang mga natural na vibrations ay may napakataas na dalas upang maimpluwensyahan ang bilis ng pag-ikot ng eroplano ng oscillation ng mga artipisyal na Foucault pendulum. Sa ngayon, magiging interesado lamang kami sa sapilitang mga oscillation na may dalas na malapit sa araw-araw. Naitatag namin na ang Earth ay nagsasagawa ng sapilitang mga oscillations (rotational) ng mga pole sa ilalim ng impluwensya ng atraksyon ng Buwan na may isang panahon ng mga araw ng lunar. Kung ang isang artipisyal na Foucault pendulum ay naka-install sa Earth, kung gayon ang mga oscillations nito ay dapat maapektuhan ng araw-araw na pagbabagu-bago ng mga pole ng Earth, upang magawa nilang paikutin ang plane ng oscillation ng Foucault pendulum. Bukod dito, ang pag-asa ng bilis ng pag-ikot ng Foucault pendulum, kapwa sa umiiral na teorya at sa iminungkahing isa, ay nakasalalay sa sine ng anggulo sa pagitan ng axis ng pag-ikot ng Earth at ang lokasyon ng pendulum. Ibig sabihin, ayon sa ating teorya, ang Foucault pendulum ay hindi iikot sa ekwador, ngunit ayon sa ating teorya ay makakatanggap ito ng sapilitang pag-indayog sa eroplano ng ekwador, ibig sabihin, ang naturang pendulum ay may kakayahang umindayog nang walang supply ng enerhiya ng isang tao, ang enerhiya ay ibibigay sa pendulum ng Buwan.
Isinasaalang-alang lamang natin ang impluwensya ng gravity ng Buwan; kailangan din nating isaalang-alang ang gravity ng Araw, kahit na nakakaapekto ito sa mga proseso ng terrestrial na 2.3 beses na mas mahina kaysa sa Buwan, ngunit ito ay makabuluhan. Ang atraksyon ng Araw ay umiikot sa eroplano ng oscillation ng Foucault pendulum na may panahon ng isang araw ng araw. Kapag ang Earth, Moon at Sun ay pumila, ang panahon ng solar oscillation ay kasabay ng panahon ng lunar oscillation, sa mga ganoong sandali ay mapapabilis ng Foucault pendulum ang bilis ng pag-ikot ng oscillation plane. Hindi ba ito ang phenomenon na natuklasan ni Maurice Allais noong 1954? Bagama't hindi namin ibinubukod na ang epekto ng Maurice Elle ay maaaring may kasamang iba pang mga phenomena na hindi pa alam ng agham. Halimbawa, sa hinaharap plano naming isaalang-alang ang impluwensya ng isang magnetic field sa bilis ng pag-ikot ng eroplano ng oscillation ng isang Foucault pendulum, ngunit ito ay sa iba pang mga artikulo. Sa ngayon ay lilimitahan natin ang ating sarili sa materyal na ipinakita.
Sa gawaing ito ipinakita namin ang isang alternatibong teorya ng pag-ikot ng eroplano ng oscillation ng isang Foucault pendulum. I-highlight natin nang hiwalay, hindi natin itinatanggi ang pagkakaroon ng Coriolis acceleration at ang impluwensya nito sa mga indibidwal na yugto ng swinging ng pendulum, ngunit iginiit natin na sa pangkalahatan para sa cycle (ito ay nakasaad ng theorem tungkol sa trabaho sa isang potensyal na larangan kasama ang isang closed loop) ang gawain ng puwersa ng Coriolis ay katumbas ng zero. Bigyang-diin din natin na, ayon sa umiiral na teorya, ang bilis ng pag-ikot ng pendulum sa poste ay katumbas ng isang rebolusyon kada araw ng araw, iyon ay, sa loob ng 24 na oras, at ayon sa ating teorya ay katumbas ito ng lunar day. ng 24 na oras 50 minuto. Tandaan din natin ang isang napaka-kagiliw-giliw na punto: kung susundin natin ang tradisyonal na teorya, dapat mayroong isang latitude sa Earth kung saan ang bilis ng pag-ikot ng pendulum ng puwersa ng Coriolis ay tumutugma sa dalas ng sapilitang mga oscillations, iyon ay, sa lunar day; tawagin natin itong zone na resonance zone. Ang mga kalkulasyon ay nagpapakita na ang naturang zone ay hindi masyadong malayo sa poste at may kaunting epekto sa pang-araw-araw na buhay, dahil ito ay matatagpuan sa isang lugar na kakaunti ang nakatira, at sa ilalim ng walang hanggang yelo, na pumipigil sa mga alon ng karagatan mula sa pag-alis, kung panloob lamang, na maaaring magdulot ng panganib sa mga submarino. Ngunit ayon sa lohika ng mga bagay, dapat mayroong susunod na resonant zone, kung saan ang bilis ng pag-ikot ng pendulum ay katumbas ng dalawang beses sa lunar day, ang mga natural na oscillations ay nag-tutugma sa sapilitang mga sa bawat iba pang oras. Sa naturang zone, ang mga oscillations ng karagatan (sila rin, sa ilang mga lawak, isang Foucault pendulum) ay maaaring sumasalamin sa sirkulasyon ng lunar gravity point. Sa zone na ito, dapat na tumaas ang aktibidad ng seismic. Kaya, ang gawaing ito ay nagbibigay sa mga siyentipiko ng karapatang pumili, alinman sa tanggapin ang isang alternatibong teorya, o sumunod sa luma, ngunit pagkatapos ay maghanap ng mga resonance zone sa Earth.
Pangunahing pinagmumulan
1. A.N. Matveev "Mechanics and theory of relativity", M, 1976.
2. "Mga problema sa Foucault pendulum" http://qaxa.ru/zemla-luna/420-2010-02-03-16-41-48.html
06/11/2015

Kahapon, habang nagpo-post ng trabaho, napunit ako ng mga pagdududa, batay sa FUNDAMENTAL theorem ng work of forces sa isang potensyal na field kasama ang closed loop of rotation ng plane of oscillation ng Foucault pendulum, hindi dapat magkaroon ng Coriolis force. , ngunit tila umiiral ang mga ito, at para sa Northern Hemisphere ang pag-ikot na ito ay anticyclonic. Alalahanin natin na sa isang anticyclone, ang mga masa ng hangin ay bumababa at ang kanilang Coriolis acceleration ay umiikot sa kanila pakanan, habang sa isang bagyo, ang mga masa ng hangin ay tumataas at ang kanilang Coriolis acceleration ay umiikot sa kanila nang pakaliwa (pinag-uusapan natin ang tungkol sa Northern Hemisphere). Kapag ang mga masa ng hangin ay hindi tumaas o bumaba, ngunit lumilipat lamang sa ilang direksyon, kahit na alin man, ang Cooriolis acceleration ay hindi nagpapakita mismo, at ayon sa teorya ay hindi ito dapat umiral. Ang Foucault pendulum ay tumataas at bumaba, na nangangahulugan na ang Coriolis acceleration nito ay pinaikot ito sa isang direksyon at pagkatapos ay sa isa pa. Bilang isang resulta, kung walang pagbabago sa taas, kung gayon ang pangkalahatang epekto ay dapat na zero, iyon ay, ang pendulum ay hindi dapat umikot dahil sa Coriolis acceleration (tulad ng nalaman namin sa itaas, maaari itong paikutin ng iba pang mga puwersa, kahit na ang panahon magiging proporsyonal sa araw ng lunar, hindi sa solar) . Ngunit kung, sa kabila ng lahat, pinaikot ng Coriolis acceleration ang pendulum na may anticyclonic twist (bumababa ang pendulum), kung gayon ang konklusyon ay ang sumusunod - ang Earth sa makasaysayang yugtong ito ay COMPRESSING (!).
06/12/2015

Mga pagsusuri

"Kapag ang mga masa ng hangin ay hindi tumaas o bumagsak, ngunit gumagalaw lamang sa ilang direksyon, kahit na ano, ang pagpabilis ng Coriolis ay hindi nagpapakita ng sarili, at ayon sa teorya ay hindi ito dapat umiral" - hindi ito totoo.
Kung mayroong di-zero na bilis ng paggalaw, kumikilos din ang puwersa ng Coriolis.

Ang Coriolis acceleration ay kumikilos kapag ang isang gumagalaw na katawan ay gumagalaw sa isang variable na radius ng pag-ikot ng Earth, walang pagbabago sa radius ng pag-ikot, at walang Coriolis acceleration.

Talagang hindi totoo. Sabihin natin na ang isang ilog ay dumadaloy sa magkatulad - ang radius ng pag-ikot ng Earth ay pare-pareho, at ang puwersa ng Coriolis ay naghuhugas sa kanang pampang.

Sinuri ko ang aklat-aralin sa unibersidad na "Mechanics and Theory of Relativity" ni A.N. Matveeva. Ang sagot ay hindi pabor sa iyo, at itigil na natin ang demagoguery dito.

Bakit ka nagsimulang magmura ng "demagoguery"? Ito ay isang pang-agham na tanong, maaari mong linawin ito nang hindi nagmumura.
Hindi mo ba narinig na LAHAT ng mga ilog sa hilagang bahagi ng mundo, saanman sila dumaloy, ay hinuhugasan ang kanang pampang dahil sa puwersa ng Coriolis?

Pagod na kami sa aming masaganang kaalaman, sapagkat kami ay nagbubugbog ng tubig sa isang mortar. Tungkol sa mga ilog, ito ay isang katotohanan, ngunit hindi dapat maunawaan na ang tamang pampang ay ganap na naanod. Nakalakad ka na ba sa tabi ng mga ilog? Ang mga bangko ay nahuhugasan higit sa lahat sa mga pagliko, at ito ay pangunahing isang sentripugal na kasalukuyang. Ang epekto ng Coriolis acceleration ay ipinahayag lamang sa pamamagitan ng maingat na pagsusuri at pagkolekta ng isang masa ng data. Period, we'll stop the discussion, hindi ako natanggap bilang guro mo. Buburahin ko lahat ng kasunod mong opus.

Maaari kang maglaba, Vladimir, ngunit ito ay hangal. Hindi natin pinag-uusapan ang mga ilog mismo, ngunit tungkol sa pagkakaroon o kawalan ng puwersa ng Coriolis. At mali ka sa kaso sa itaas.
Magbibigay ako ng pangalawang halimbawa: ang tamang riles sa direksyon ng paggalaw ng tren (paggalaw sa isang direksyon) sa anumang kaso ay mas nauubos. At dahil na rin sa puwersa ng Coriolis.

Kung hindi mo naiintindihan ang puwersang ito, kung gayon paano mo tatalakayin ang Foucault pendulum?

Sino sa atin ang mali?
Ang iyong mga argumento ay hindi ginagamit nang tama. Hindi ko itinatanggi ang presensya ng mga puwersa ng Coriolis sa Kalikasan. Oo, ang baybayin ay nahuhugasan at ang mga riles ay napuputol, ngunit hindi nito pinipigilan ang mga puwersa ng Coriolis na kumilos kapag ang katawan ay gumagalaw sa kahabaan ng meridian, ngunit hindi kapag gumagalaw kasama ang parallel.
Kung hindi ka naniniwala sa akin, pagkatapos ay makipagtalo sa mga siyentipiko na sumulat ng mga aklat-aralin. Narito ang isang quote mula sa aklat-aralin para sa mga unibersidad ni A.N. Matveev "Mechanics and Theory of Relativity", M, 1976. (p. 405):
Kung ang bilis ay nakadirekta parallel sa axis ng pag-ikot, kung gayon walang Coriolis acceleration na nagaganap, dahil sa kasong ito ang mga kalapit na punto ng trajectory ay may parehong bilis ng paglipat."
Katapusan ng quote.
paalam na!

Si Matveev ay ganap na tama! tulad ng anumang aklat-aralin sa mekanika. Ang mga parallel lamang ay hindi parallel sa rotation axis ng Earth, ngunit patayo. Panghuli, gumuhit ng three-dimensional na diagram ng globo, at makikita mo mismo!

Kung ikaw ay napaka-metikuloso at ayaw mong kilalanin ang paggalaw sa isang pare-parehong radius bilang parallel sa axis ng pag-ikot, pagkatapos ay tingnan ang derivation ng formula para sa Coriolis acceleration sa parehong aklat-aralin. Sa pamamagitan ng paraan, doon ang kaso ng paggalaw ng isang katawan na may palaging radius ng pag-ikot ay isinasaalang-alang nang hiwalay. Walang mga formula na nakasulat dito, kung hindi, ibibigay ko ang konklusyong ito; ito ay medyo simple. Doon, ang centrifugal acceleration ay nakasulat bilang parisukat ng kabuuan ng kamag-anak at portable na angular velocities sa bawat radius ng pag-ikot. Kapag nahayag ang parisukat ng kabuuan, tatlong termino ang nabuo (kurso sa paaralan): ang parisukat ng unang termino kasama ang dobleng produkto ng unang termino ng pangalawa at ang parisukat ng pangalawang termino. Kaya, ang dobleng produkto ng portable angular velocity ng velocity sa pamamagitan ng relative velocity at sa radius ng pag-ikot ay tinatawag ding Coriolis acceleration ni Matveev. Ito ay tila pormal na umiiral kapag ang isang katawan ay gumagalaw sa isang parallel, ngunit sinabi rin ni Matveev na ang lahat ng tatlong accelerations (relative, translational at Coriolis) kapag ang isang katawan ay gumagalaw kasama ang isang bilog na pare-pareho ang radius ay nakadirekta patungo sa gitna ng pag-ikot. Kung ang parehong expression na ito ay isinulat sa pamamagitan ng absolute acceleration, ito ay mababawasan lamang sa centrifugal acceleration, nang walang anumang Coriolis acceleration. Ang pisikal na kakanyahan ng lahat ng kaguluhang ito ay kapag ang isang katawan ay gumagalaw nang magkatulad, walang mga acceleration na lumilipad sa kanang bangko o riles na nagaganap, kahit na ang isa sa mga tuntunin ng pagpapalawak ay pormal na tinatawag na Coriolis acceleration (ang tunay na Coriolis acceleration ay palaging nakadirekta patayo sa kamag-anak na bilis, ito ang naghuhugas ng bangko at tren. Ngunit ito ay sa kaso lamang ng paggalaw ng katawan sa isang meridian. Sa isang arbitrary na kaso, ang paggalaw ay dapat na mabulok sa mga bahagi. Vershtein?

Nalilito mo ang iyong sarili sa mga kumplikadong kaso, ang pagkakaroon ng mga kamag-anak at portable na acceleration. Para saan ito? Isaalang-alang ang pinakasimpleng paggalaw na may pare-pareho ang bilis. Narito ang puwersa ng Coriolis:

Kung saan ang v ay ang bilis ng relatibong paggalaw; Ang ω ay ang vector ng angular velocity ng Earth.

Tandaan na ang puwersa ay pinakamataas kapag ang mga vectors v at ω ay patayo. Ito ay eksaktong tumutugma sa kaso ng paggalaw sa isang parallel.

Wala kaming mga pagkakaiba tungkol sa halaga ng Coriolis (sa malawak na kahulugan). Ang tanging pagkakaiba ay na sa kaso ng isang katawan na gumagalaw sa isang parallel, para sa akin at kay Matveev, binibigyang-diin ko na partikular na itinakda ito ni Matveev, ang lahat ng mga acceleration ay nakadirekta patungo sa sentro ng pag-ikot, at sa iyong kaso ang perpendikular na bahagi ay kinuha mula sa isang lugar. . Ang perpendikular na bahagi ay naroroon lamang kapag gumagalaw sa kahabaan ng meridian (sa pangkalahatang kaso, isang projection papunta sa meridian) at sa kasong ito lamang.

Ang puwersa ng Coriolis ay nakadirekta patungo sa axis ng pag-ikot kapag ang katawan ay gumagalaw mula silangan hanggang kanluran. Kung ang kilusan ay nakadirekta mula kanluran hanggang silangan, ang puwersa ay kumikilos mula sa gitna (nagtutugma sa direksyon sa puwersang sentripugal).

Quote:
Wala akong anumang "perpendicular component".
Katapusan ng quote.
Kaya naisip namin ito. Ang katotohanan na "patungo sa gitna" o "mula sa gitna" ay isang ikasampung bagay. Ang pulang thread ng aming pagtatalo ay kung mayroong isang bahagi ng Coriolis acceleration kapag gumagalaw kasama ang isang parallel, nakadirekta patayo sa bilis ng paglipat, dahil ito ang naghuhugas ng mga bangko, napuputol ang mga riles at umiikot sa swing plane ng pendulum .
Ito ay lumiliko out sila ay arguing in vain, walang ganoong bahagi.
Salamat sa pagsasanay.

Una, hindi bilis ng paglipat, ngunit kamag-anak na bilis. Ang puwersa ng Coriolis ay LAGING patayo sa bilis ng paggalaw. At mayroong isang puwersa kapag gumagalaw sa isang parallel.
Ito ay hindi walang kabuluhan na sila ay nagtalo, at tila patuloy ka pa ring lumalaban :-) Ito ay walang kabuluhan!

Una, tungkol sa terminalology. Kapag gumagalaw kasama ang isang parallel, ang portable at kamag-anak na bilis ay nag-tutugma sa direksyon; ang iyong pagwawasto sa kasong ito ay walang saysay. At kung pinag-uusapan natin ang kahulugan, partikular na pinag-uusapan natin ang tungkol sa portable na bilis, iyon ay, tungkol sa bilis mula sa pag-ikot ng Earth (transportable), at hindi tungkol sa bilis ng katawan na may kaugnayan sa Earth (kamag-anak).
Pangalawa, sa account, ang Coriolis acceleration ay LAGING nakadirekta patayo sa relatibong bilis. Oo, mahirap makipagtalo dito, ganyan talaga, ngunit sa kasong ito ang acceleration ng Coriolis ay nakadirekta patungo sa gitna ng pag-ikot (at hindi sa tabi-tabi, pinag-uusapan din ito ni Matveev), iyon ay, ang mga direksyon ng Ang acceleration ng Coriolis at ang centrifugal ay magkapareho o magkasalungat , depende sa kung paano gumagalaw ang katawan (sa direksyon ng pag-ikot ng Earth, o laban dito). Tama ka sa isang bagay lamang, ang sentro ng pag-ikot (para sa isang di-makatwirang latitude) ay hindi nag-tutugma sa sentro ng grabidad ng Earth, kaya palaging mayroong ilang uri ng pahalang na projection para sa parehong centrifugal at Coriolis acceleration. Ngunit ito ay napakaliit na aliw para sa iyo, dahil sa halimbawang sinusuri, ang centrifugal acceleration ay higit sa 200 beses na mas malaki kaysa sa Coriolis acceleration. Ito ay lumiliko na para sa mga praktikal na kalkulasyon kapag gumagalaw kasama ang isang parallel-Coriolis acceleration, maaari itong ligtas na mapabayaan.
Kabuuan:
Ako ay 99.5% tama, at ikaw ay 0.5%.

Ang pang-araw-araw na madla ng portal ng Proza.ru ay halos 100 libong mga bisita, na sa kabuuang pagtingin sa higit sa kalahating milyong mga pahina ayon sa counter ng trapiko, na matatagpuan sa kanan ng tekstong ito. Ang bawat column ay naglalaman ng dalawang numero: ang bilang ng mga view at ang bilang ng mga bisita.

Ang katotohanan na ang Earth ay umiikot sa paligid ng axis nito ay alam ng bawat mag-aaral ngayon. Gayunpaman, hindi palaging kumbinsido ang mga tao tungkol dito: medyo mahirap makita ang pag-ikot ng Earth habang nasa ibabaw nito. Siyempre, mahuhulaan ng isang tao na ang pang-araw-araw na paggalaw ng mga celestial body sa celestial sphere ay isang manipestasyon ng pag-ikot ng Earth. Ngunit nakikita natin ang hindi pangkaraniwang bagay na ito bilang ang paggalaw ng Araw at mga bituin sa kalangitan.

Sa kalagitnaan ng ika-19 na siglo, si Jean Bernard Leon Foucault ay nakapagsagawa ng isang eksperimento na nagpapakita ng pag-ikot ng Earth nang malinaw. Ang eksperimentong ito ay isinagawa nang maraming beses, at ang mismong eksperimento ay ipinakita ito sa publiko noong 1851 sa gusali ng Pantheon sa Paris.

Ang gusali ng Paris Pantheon sa gitna ay nakoronahan ng isang malaking simboryo, kung saan nakakabit ang isang 67 m ang haba na steel wire. Isang napakalaking metal na bola ang nasuspinde sa wire na ito. Ayon sa iba't ibang mga mapagkukunan, ang masa ng bola ay mula 25 hanggang 28 kg. Ang wire ay nakakabit sa simboryo sa paraang ang resultang pendulum ay maaaring umindayog sa anumang eroplano.

Ang pendulum ay nag-oscillated sa isang bilog na pedestal na may diameter na 6 m, kasama ang gilid kung saan ang isang roller ng buhangin ay ibinuhos. Sa bawat pag-indayog ng pendulum, isang matalim na baras na naka-mount sa bola mula sa ibaba ay nag-iwan ng marka sa roller, na nagwawalis ng buhangin mula sa bakod.

Upang maalis ang impluwensya ng suspensyon sa Foucault pendulum, ginagamit ang mga espesyal na suspensyon (Larawan 4). At upang maiwasan ang isang side push (iyon ay, upang ang pendulum ay mahigpit na umindayog sa eroplano), ang bola ay dadalhin sa gilid, nakatali sa dingding, at pagkatapos ay ang lubid ay nasunog.

Ang panahon ng oscillation ng isang pendulum, tulad ng nalalaman, ay maaaring kalkulahin ng formula:

Ang pagpapalit sa formula na ito ng haba ng pendulum l = 67 m at ang halaga ng acceleration ng free fall g = 9.8 m/s 2, nakita namin na ang panahon ng oscillation ng pendulum sa eksperimento ni Foucault ay T ≈ 16.4 s.

Pagkatapos ng bawat panahon, ang isang bagong marka na ginawa ng dulo ng baras sa buhangin ay humigit-kumulang 3 mm mula sa nauna. Sa unang oras ng pagmamasid, ang eroplano ng indayog ng pendulum ay umiikot sa isang anggulo na humigit-kumulang 11° clockwise. Nakumpleto ng eroplano ng pendulum ang isang buong rebolusyon sa humigit-kumulang 32 oras.

Ang karanasan ni Foucault ay gumawa ng malaking impresyon sa mga taong nagmamasid dito, na tila direktang nararamdaman ang paggalaw ng globo. Kabilang sa mga manonood na nagmamasid sa eksperimento ay si L. Bonaparte, na pagkaraan ng isang taon ay ipinroklama ni Napoleon III na Emperador ng France. Para sa pagsasagawa ng isang eksperimento sa isang pendulum, si Foucault ay iginawad sa Legion of Honor, ang pinakamataas na parangal sa France.

Sa Russia, isang 98 m ang haba ng Foucault pendulum ay na-install sa St. Isaac's Cathedral sa Leningrad. Karaniwan ang isang kamangha-manghang eksperimento ay ipinakita - isang kahon ng posporo ay inilagay sa sahig na medyo malayo sa eroplano ng pag-ikot ng pendulum. Habang ang gabay ay nagsasalita tungkol sa pendulum, ang eroplano ng pag-ikot nito ay umiikot at ang baras na nakakabit sa bola ay nagpapatumba sa kahon.

Ang eksperimento ay batay sa isang pang-eksperimentong katotohanang alam na noong panahong iyon: ang eroplano ng pag-indayog ng isang palawit sa isang sinulid ay pinapanatili anuman ang pag-ikot ng base kung saan ang pendulum ay nasuspinde. Ang pendulum ay nagsusumikap na mapanatili ang mga parameter ng paggalaw sa isang inertial reference system, na ang eroplano ay hindi gumagalaw na may kaugnayan sa mga bituin. Kung maglalagay ka ng Foucault pendulum sa isang poste, pagkatapos ay habang umiikot ang Earth, ang eroplano ng pendulum ay mananatiling hindi nagbabago, at dapat makita ng mga nagmamasid na umiikot sa planeta kung paano umuugoy ang eroplano ng pendulum nang walang anumang pwersang kumikilos dito. Kaya, ang panahon ng pag-ikot ng pendulum sa poste ay katumbas ng panahon ng pag-ikot ng Earth sa paligid ng axis nito - 24 na oras. Sa iba pang mga latitude, ang panahon ay bahagyang mas mahaba, dahil ang pendulum ay apektado ng mga inertial na puwersa na lumitaw sa mga umiikot na sistema - mga puwersa ng Coriolis. Sa ekwador, ang eroplano ng pendulum ay hindi iikot - ang panahon ay katumbas ng infinity.

Upang ipakita sa eksperimento ang pang-araw-araw na pag-ikot ng Earth, maraming unibersidad, planetarium at aklatan ang gumagamit ng Foucault pendulum. sasabihin ko tungkol sa mga templo kung saan ipinakita o kasalukuyang ipinapakita ang karanasang ito.

Pantheon, Paris
Ang Pranses na pisiko na si Jean Bernard Leon Foucault (1819-1868) ay unang nagpakita ng kanyang eksperimento noong Enero 8, 1851. Sa cellar ng kanyang bahay sa Paris, ang pisiko ay nagsagawa ng isang eksperimento na may isang pendulum na 2 metro ang haba. Ang eksperimento ay pumukaw ng tumaas na interes at noong Marso ng parehong taon ay isinagawa ito sa publiko sa ilalim ng simboryo ng Pantheon sa Paris.

Sa gusali ng Pantheon, sinuspinde ng siyentipiko ang isang bolang metal na tumitimbang ng 28 kilo sa isang bakal na kawad na 67 metro ang haba. Ang isang punto ay nakakabit sa ibabang bahagi ng metal na bola. Pinahintulutan ng bundok ang pendulum na malayang umindayog sa lahat ng direksyon. Bago ilunsad, ang pendulum ay inilipat sa gilid at itinali ng isang lubid, na pagkatapos ay sinunog - ito ay naging posible upang maiwasan ang isang side push. Ang palawit ay umindayog sa ibabaw ng nabakuran na lugar na may diameter na 6 m. Isang mabuhangin na landas ang ibinuhos sa kahabaan ng diameter ng lugar, at habang gumagalaw ang pendulum, ang dulo nito ay gumawa ng mga marka sa buhangin. Makalipas ang ilang minuto, mapapansin na ang eroplano ng indayog ng pendulum ay nagbago.

Sa halos 32 oras, ang pendulum ay gumawa ng isang buong rebolusyon at binalangkas ang tilapon ng pag-ikot nito sa buhangin. Sa tulong ng eksperimentong ito, malinaw na ipinakita ang araw-araw na pag-ikot ng Earth. Ang eksperimento ay maaaring gawing mas kahanga-hanga kung maglalagay ka ng ilang bagay sa gilid ng trajectory ng pendulum, na matutumba pagkalipas ng ilang panahon.

Paano pinatunayan ng isang pagbabago sa eroplano ng oscillation ng isang pendulum ang pag-ikot ng Earth? Ayon sa mga batas ng pisika, hindi binabago ng pendulum ang eroplano ng pag-indayog nito. Ngunit ang buhangin o mga bagay na inilagay para sa eksperimento ay umiikot kasama ang ibabaw ng Earth sa panahon ng pang-araw-araw na circular motion nito at sa ilang mga punto ay napupunta sa eroplano ng indayog ng pendulum.

Kung mas mahaba ang thread kung saan nasuspinde ang metal na bola, mas malaki ang pag-ikot na ginawa sa isang panahon. Alinsunod dito, kapag ipinakita ang pagpapatakbo ng isang Foucault pendulum sa napakataas na mga gusali, halimbawa, sa mga simbahan, ang pag-ikot ng Earth ay magiging mas kapansin-pansin, at ang eksperimento mismo ay magiging mas kamangha-manghang.

Ang larawan ay nagpapakita ng modernong kopya ng Foucault pendulum at isang batong estatwa ng isang Egyptian na pusa. (Larawan)

Fukusaiji, Nagasaki
Sa lungsod ng Nagasaki ng Hapon sa isla ng Kyushu mayroong isang hindi pangkaraniwang Buddhist temple complex. Ang Fukusaiji ay itinatag ng mga mongheng Tsino mula sa lalawigan ng Fujian noong 1628, ngunit nawasak sa panahon ng pagsabog ng atom noong Agosto 9, 1945. Ang monasteryo ay naibalik sa alaala ng mga napatay noong 1979. Araw-araw sa eksaktong 11-02, sa panahon ng pagsabog ng atomic bomb, tumunog ang kampana ng templo.

Ang hugis ng templo-mausoleum ay katulad ng isang higanteng pagong, kung saan ang shell ay mayroong isang malaking puting estatwa ng diyosa ng awa Kannon. Ang iskultura, na may taas na 18 metro at tumitimbang ng 35 tonelada, ay gawa sa aluminyo na haluang metal.

Sa templo, ang isang Foucault pendulum ay sinuspinde sa itaas ng labi ng 16,500 katao na napatay noong World War II. Isang 25-meter cable ang matatagpuan sa loob ng rebulto.

Ipinapakita ng larawan ang loob ng templo. Ang cable ng Foucault pendulum ay lumabas mula sa isang gintong butas sa vault at bumababa sa likod ng isang metal na rehas sa sahig.

Mga larawan: +

Basilica ng San Petronio, Bologna
Marahil ang pinaka-angkop na lugar upang ipakita ang pendulum ni Foucault ay ang Italyano na "lungsod ng mga agham," kung saan itinatag ang pinakamatandang unibersidad sa Europa (1088). Ang Cathedral of Bologna, na nakatuon sa patron saint ng lungsod, si Saint Bishop Petronius, ay itinayo sa loob ng ilang siglo, simula noong 1390. Ang basilica ay kapansin-pansin sa laki nito: ang haba ng gusali ay 132 metro, ang lapad ay 60 metro, ang taas ng mga vault ay 45 metro.

Ipinakita ng katedral hindi lamang ang karanasan ni Foucault (sa larawan sa background). Propesor ng astronomiya sa Unibersidad ng Bologna Giovanni Domenico Cassini (1625-1712) noong 1665 na minarkahan sa loob ng katedral, sa sahig, isang meridian na 66.8 m ang haba, kung saan maaari mong obserbahan ang paggalaw ng sinag ng araw sa isang butas sa bubong. ng templo at markahan ang mga araw at buwan.

Mga larawan: +

Simbahan ni San Juan, Vilnius
Ang tanging Foucault pendulum sa Lithuania ay matatagpuan sa isang simbahang Katoliko. Pinangalanan sa St. John the Baptist at St. John the Evangelist, ang simbahan ay itinayo noong ika-18 siglo ayon sa disenyo ni Johann Christoph Glaubitz (1700-1767). Makikita mo ang pendulum sa Science Museum sa pamamagitan ng pag-akyat sa ikalawang palapag ng 68-meter bell tower.

Mga larawan: +

St. Sophia Cathedral, Vologda.
Sa Russia noong panahon ng Sobyet, ang unang pagpapakita ng karanasan ni Foucault ay inihanda ng State Museum, Union of Militant Atheists at Society of Local History. Ang demonstrasyon ay naganap noong kampanya laban sa Pasko ng Pagkabuhay noong 1929 sa St. Sophia Cathedral ng Vologda. Isang anti-relihiyosong eksibisyon ang inayos sa gusali, at ang pendulum ay naging isa sa mga eksibit nito. Ang 18-meter long thread ay sinuspinde mula sa mga metal na koneksyon sa interior. (Larawan 1917-1950)

St. Isaac's Cathedral, St. Petersburg
Noong gabi ng Pasko ng Pagkabuhay mula Abril 11 hanggang 12, 1931, ipinakita ang pendulum ni Jean Foucault sa St. Isaac's Cathedral. Nasaksihan ng libu-libong manonood ang tagumpay ng siyensya. Ang isang bronze ball na nasuspinde mula sa simboryo ay na-activate upang biswal na ipakita ang pag-ikot ng Earth. Ang haba ng thread ay 98 m - ang pinakamahaba sa buong kasaysayan ng pagpapakita ng eksperimento.

Ang pendulum ay tinanggal noong 1986, at ang eskultura ng isang kalapati, isang simbolo ng Banal na Espiritu, ay ibinalik sa gitna ng simboryo, kung saan ang cable ay dati nang nakakabit. Ngayon ang pendulum ni Foucault ay itinago sa basement ng St. Isaac's Cathedral, sa memorial exhibition na "To Be Remembered."

Sinasabi ng magazine na "Museum World" (No. 10, 2016) na noong 1901, sa Cathedral of St. Ipinakita ni Isaac ng Dalmatia ang karanasan ni Jean Foucault. Ngunit hindi sa gitna, sa ilalim ng simboryo, ngunit sa vault ng arko sa gilid.

View ng Decembrist Square at St. Isaac's Cathedral. 1930-1936

Exposition ng State Anti-Religious Museum sa gusali ng St. Isaac's Cathedral. Leningrad, 1931
Mga mag-aaral sa isang modelo na nagpapaliwanag ng eksperimento gamit ang Foucault pendulum. Estado Anti-Relihiyosong Museo. 1930s
Exposition ng State Anti-Religious Museum. 1930s Isang modelo na tumulong na maunawaan ang kakanyahan ng karanasan.

Sa parehong artikulo, ang lokasyon ng eksperimento ay ipinahiwatig din bilang giniba noong panahon ng Sobyet. St. Andrew's Cathedral sa Kronstadt. Ang karanasan dito ay ipinakita sa pagtatapos ng unang dekada ng ika-20 siglo.

Jean Bernard Leon Foucault. Hindi lalampas sa 1868. Larawan: Commons.wikimedia.org / Léon Foucault

Ano ang Foucault pendulum?

Noong kalagitnaan ng ika-19 na siglo, nag-imbento si Jean Foucault ng isang aparato na malinaw na nagpapakita ng pag-ikot ng Earth. Una, ang siyentipiko ay nagsagawa ng isang eksperimento sa isang makitid na bilog. Nang maglaon, nalaman ni Louis Bonaparte ang karanasang ito. Noong 1851, inimbitahan ng hinaharap na French Emperor Napoleon III si Foucault na ulitin ang eksperimento sa publiko sa ilalim ng simboryo ng Pantheon sa Paris.

Sa panahon ng eksperimento, kinuha ni Foucault ang isang timbang na tumitimbang ng 28 kg at sinuspinde ito mula sa tuktok ng simboryo sa isang wire na 67 m ang haba. Ang siyentipiko ay nakakabit ng isang metal na punto sa dulo ng timbang. Ang palawit ay nag-oscillated sa isang bilog na bakod, kasama ang gilid kung saan ang buhangin ay ibinuhos. Sa bawat pag-indayog ng pendulum, isang matalim na baras na nakakabit sa ilalim ng kargada ay bumaba ng buhangin na humigit-kumulang tatlong milimetro mula sa nakaraang lugar. Makalipas ang halos dalawa't kalahating oras, naging malinaw na ang swing plane ng pendulum ay umiikot sa clockwise relative sa sahig. Sa isang oras, ang eroplano ng oscillation ay umiikot ng higit sa 11°, at sa halos 32 oras ay gumawa ito ng isang buong rebolusyon at bumalik sa dati nitong posisyon. Kaya pinatunayan ni Foucault na kung hindi umiikot ang ibabaw ng Earth, ang pendulum ni Foucault ay hindi magpapakita ng pagbabago sa plane of oscillation.

Para sa pagsasagawa ng eksperimentong ito, ginawaran si Foucault ng Legion of Honor, ang pinakamataas na parangal ng France. Ang pendulum ni Foucault ay naging laganap sa maraming bansa. Ang mga kasalukuyang device ay karaniwang idinisenyo ayon sa parehong prinsipyo at naiiba sa bawat isa sa mga teknikal na parameter at disenyo ng mga site kung saan sila naka-install.

Paano magbabago ang plane of rotation ng isang pendulum?

Ang eroplano ng pag-ikot ng pendulum ay apektado ng parehong latitude ng lugar kung saan ito naka-install at ang haba ng suspensyon (mahabang pendulum ay umiikot nang mas mabilis).

Ang isang pendulum na nakalagay sa North o South Pole ay iikot tuwing 24 na oras. Ang isang pendulum na naka-mount sa ekwador ay hindi iikot sa lahat, ang eroplano ay mananatiling hindi gumagalaw.

Foucault pendulum sa Paris Pantheon. Larawan: Commons.wikimedia.org / Arnaud 25

Saan makikita ang Foucault pendulum?

Sa Russia, ang operating Foucault pendulum ay maaaring matingnan sa Moscow Planetarium, Siberian Federal University, sa atrium ng ika-7 palapag ng Fundamental Library ng Moscow State University, ang St. Petersburg at Volgograd Planetariums, at sa Volga Federal University sa Kazan.

Foucault pendulum sa Interactive Museum "Lunarium" ng Moscow Planetarium

Hanggang 1986, ang isang 98 m ang haba ng Foucault pendulum ay makikita sa St. Isaac's Cathedral sa St. Petersburg. Sa panahon ng iskursiyon, ang mga bisita sa katedral ay maaaring obserbahan ang eksperimento - ang eroplano ng pag-ikot ng pendulum ay pinaikot, at ang baras ay nagpatumba ng isang kahon ng posporo sa sahig palayo sa eroplano ng pag-ikot ng pendulum.

Ang pinakamalaking Foucault pendulum sa CIS at isa sa pinakamalaking sa Europa ay na-install sa Kiev Polytechnic Institute. Ang bronze ball ay tumitimbang ng 43 kilo, at ang haba ng sinulid ay 22 metro.

Sinabi nina Adam Maloof ng Princeton at Galen Halverson ng Paul Sabatier University na nakakita sila ng ebidensya ng muling pagbabalanse ng ating planeta 800 milyong taon na ang nakalilipas. Sa oras na ito, binago ng mga geographic na pole ang kanilang posisyon.

Sa isang oras ng pagmamasid, ang eroplano ng indayog ng pendulum ay umiikot sa isang anggulo na 11° clockwise. Nakumpleto ng eroplano ng pendulum ang isang buong rebolusyon sa loob ng 32 oras.

Noong kalagitnaan ng ika-20 siglo, isang katulad na Foucault pendulum na 98 m ang haba ay na-install sa Russia sa St. Isaac's Cathedral sa Leningrad. Ang publiko ay hindi kapani-paniwalang nagulat sa eksperimento sa isang kahon ng posporo, na na-install nang bahagya mula sa eroplano ng pag-ikot ng pendulum. Pagkaraan ng ilang oras, ang baras na nakakabit sa bola ay lumapit sa kahon at itinumba ito.

Ang eroplano ng swing ng pendulum sa thread ay pinananatili anuman ang pag-ikot ng base kung saan ang pendulum ay nasuspinde. Kung maglalagay ka ng Foucault pendulum sa isang poste, ang panahon ng pag-ikot ng pendulum doon ay magiging katumbas ng panahon ng pag-ikot ng Earth sa paligid ng axis nito - 24 na oras. Ang panahon ng pag-ikot ng pendulum axis ay depende sa latitude ng lugar. Sa ekwador, ang eroplano ng pendulum ay hindi iikot - ang panahon ay katumbas ng infinity.