傅科摆:证明地球自转的实验

  傅科摆(英文:傅科摆),是基于法国物理学家莱昂·傅科得名,是一个简单的装置来证明地球自转。虽然早就知道地球自转的,但要证明在一个简单的实验第一次摆。今天,它在许多科学博物馆和大学都非常受欢迎的展品。

  该实验装置包括一个高大的,在垂直平面上摆任何振荡。钟摆将在地球本身的旋转方向摆动因为Sun改变。这是因为摆的挥杆平面,像陀螺仪,当地球旋转时保持固定的空间方向。傅科摆在1851年2月在巴黎天文台TRANSIT室的第二次公开显示在第一时间 。几个星期之后,使得他最有名的一个傅科摆,他的67米长的电缆挂28公斤惯用垂直的万神殿在巴黎圆顶。摆锤摆动平面以顺时针方向小时11°,32。绕了一圈7小时。1855年,摆移动到国家博物馆,在巴黎国家科技技术研究所。在2010年4月6日,在垂直吊钢丝断裂,摆锤和博物馆大理石地板的过程中的国家博物馆损坏无法修复。

  傅科摆.jpg

  万神殿在巴黎傅科摆

  无论是在南极或北极,当钟摆旋转恒星日下面的地球一周,相对于摆的振动平面是固定的恒星。因此,相对于地球,在北极或一天中的时间南极摆的振动平面,分别顺时针或逆时针旋转一周。当傅科摆悬浮在赤道上,摆的振荡的平面是相对于地球固定的,这种现象也未观察到傅科摆。在其他纬度,钟摆相对于地球自转的飞机渐渐地,但是比极慢; 的角速度,α-(各恒星日在顺时针方向的角度),即正比于纬度φ的正弦。

  在这里,分别是正面和负面的价值观在赤道南北纬南部展示和。例如,傅科摆30°纬度,两天的时间将被逆时针旋转360°。

  为了证明地球的自转并不复杂的物理,但只与纬度,福柯使用在1852年陀螺仪实验。陀螺转子直接追踪星星,因为没有几何不对称的钟摆,它不受作用于摆不平衡的科里奥利力,所以无论在地球上的任何纬度,经过一天之后,可以观察到,轴仍然指向原来的方向

  傅科摆勃起需要很小心,因为结构的不确定性可能会导致额外的转向和错误影响地球。把最初的启动是非常重要的,操作的传统方法是用棉球火焰暂时吹塑的束缚住垂直,以避免不必要的横向运动。空气阻力将阻尼振荡,钟摆博物馆所以经常结合或其他电磁驱动装置以保持摆动铅垂; 别人会定期重新启动。在后一种情况下,每次启动仪式时间可以作为节目进行。

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