Skrivebordsarbeidsmodell av en Foucault-pendel. Hvordan forklare et barn hva en "Foucault-pendel" er

Kozhevnikov Evgeniy

Hensikten med dette arbeidet er å systematisere den innsamlede informasjonen og lage en desktop demonstrasjonsinstallasjon av Foucault-pendelen.

Nedlasting:

Forhåndsvisning:

Regional konkurranse for unge forskere "Step inn i fremtiden"

Emne: "Foucault Pendel"

Fullført:

Kozhevnikov Evgeniy Alexandrovich

9 "B" klasse MBOU "Videregående skole nr. 6"

Veileder:

Davydova Irina Nikolaevna

Fysiklærer MBOU "Videregående skole nr. 6"

Kolchugino

2012

Innledning 3

1.1. Historien om etableringen av Foucault-pendelen 3

1.2. Foucault eksperiment 5

1.2.1. Erfaringsdemonstrasjon 5

1.2.2. Prinsippet for drift av pendelen 6

1.3. Biografi om J.B.L. Foucault 6

1.4. Fungerende Foucault-pendler 7

1.4.1. Drift av pendler i Russland og CIS-land 7

1.4.2. Drift av pendler i andre land 9

1.5. Interessante fakta 11

2. Praktisk del 11

2.1. Pendelmodeller du kan lage selv 11

2.2. Pendelmodell sendt til konkurranse 13

Konklusjon 14

Referanser 15

Introduksjon

Jeg lærte om eksistensen av Foucault-pendelen fra et fysikkkurs i 9. klasse (emne "Oscillations and Waves"). Og så så jeg TV-showet "Galileo", der jeg så en modell av en pendel laget av programmets håndverkere. Og jeg bestemte meg for å se om jeg kunne lage en slik arbeidsmodell selv. For å gjøre dette samlet jeg og studerte informasjon fra forskjellige kilder: bøker, media, Internett. Materialet var så interessant at jeg bestemte meg for å systematisere det og lage en modell selv.

Hensikten med dette arbeidet er å systematisere den innsamlede informasjonen og lage en desktop demonstrasjonsinstallasjon av pendelen. I arbeidet presenterte jeg materiale om historien til pendelens tilblivelse, dens første demonstrasjon, operasjonsprinsippet, om ulike typer pendelmodeller laget rundt om i verden, og jeg tilbyr for juryens vurdering en modell av pendelen laget. av meg selv.

Jeg presenterte arbeidet mitt på en fysikktime foran klassekameratene mine og på skolens vitenskapelige og praktiske konferanse «Roads of Discovery» og ble tildelt et sertifikat for å vinne kategorien «Anvendt fysikk».

1.1 Historien om opprettelsen av Foucault-pendelen

Det viser seg at ikke bare Galileo elsket å se hvordan lampene svingte i katedralen. Denne lidenskapen ga han videre til sin elev Vincenzo Viviani. I 1660, i motsetning til Galileo, trakk han oppmerksomheten til et annet trekk ved svingningene til en pendel på en lang tråd.

Det viser seg at svingplanet deres konstant avviker, og alltid i samme retning - med klokken, hvis du ser på pendelen fra topp til bunn. Og i 1664 koblet en vitenskapsmann fra byen Padua, Giovanni Poleni, dette avviket med jordens rotasjon - de sier at jorden roterer, men pendelens svingningsplan forblir det samme. Så dette blir observert av mennesker som står på jorden som et avvik fra svingplanet til en pendel.

Men det viser seg at denne egenskapen til pendelen også var kjent for de allestedsnærværende eldgamle. Det nye er faktisk det godt glemte gamle. Dette er hva den romerske vitenskapsmannen Plinius den eldre, som levde i det 1. århundre, skrev om dette i sin "Naturhistorie". n. e.: «Det er mulig å ordne et kompass uten magnet. For å gjøre dette må du ta en pendel og få den til å svinge i en bestemt retning. Når skipet snur, vil pendelen opprettholde retningen som er gitt den i sine svinger» (Fig. 1).

Ris. 1. Kompas til Plinius den eldre på skipet Fig. 2. En stang klemt i en roterende

Patrone, endrer ikke svingningsplanet

Det må sies at noe i Plinius råd er tvilsomt. For det første kunne Plinius ikke ha visst om kompasset i Europa de fikk vite om det mye senere, eller i det minste ga de det det navnet. Så mye av det som tilskrives Plinius kunne godt vært bidratt av oversetteren av hans verk fra latin på 1700-tallet. For det andre er det umulig for pendelen å ikke endre svingningsplanet så lenge dens suspensjon kan ikke gjøres ideell, og luften rundt den vil forårsake interferens. Og for det tredje vil rotasjonen av jorden selv "avlede" svingningsplanet til pendelen, slik at skipet "går" i en sirkel. Men på en eller annen måte la Plinius merke til at pendelen beholder svingplanet. Og denne eiendommen ble strålende brukt av den franske vitenskapsmannen Jean Bernard Leon Foucault (1819-1868), og skapte hans berømte pendler. Siden barndommen likte ikke Foucault å studere kunnskap var vanskelig for ham. Men han hadde gullhender - han laget leker, instrumenter, bygde en dampmaskin selv og jobbet godt på dreiebenk.

Foucault la en gang merke til at hvis du klemmer en lang elastisk stålstang i en maskinchuck og får den til å vibrere (fig. 2), vil svingningsplanet ikke endre seg selv med rask rotasjon av chucken. Etter å ha blitt interessert i dette fenomenet, begynte Foucault først å observere oppførselen til den samme stangen i en roterende patron, og bestemte seg deretter for enkelhets skyld å erstatte den med en pendel.

Foucault utførte sine første eksperimenter med pendelen i kjelleren til huset hans i Paris. Han festet en to meter lang herdet ståltråd til toppen av kjellerhvelvet og hengte opp en fem kilos messingkule fra den. Da han tok ballen til siden, festet den med en tråd nær en av veggene, brente Foucault tråden, noe som ga pendelen muligheten til å svinge fritt. Og i løpet av en halv time var han vitne til jordens rotasjon.

Dette skjedde 8. januar 1851. Og noen dager senere gjentok Foucault sitt eksperiment ved Paris-observatoriet på forespørsel fra dets direktør, den berømte franske vitenskapsmannen Arago. Denne gangen var lengden på ledningen allerede 11 m Og avviket til pendelens svingplan var enda mer merkbart.

Foucaults erfaring ble snakket om overalt. Alle ønsket å se jordens rotasjon med egne øyne. Det kom til det punktet at Frankrikes president, prins Louis Napoleon, bestemte seg for å iscenesette dette eksperimentet i en virkelig gigantisk skala for å demonstrere det offentlig. Foucault fikk bygningen av det parisiske Pantheon med en kuppelhøyde på 83 m.

1.2. Foucaults erfaring

1.2.1. Demonstrasjon av erfaring

Den første offentlige demonstrasjonen ble gjennomført av Jean Foucault i 1851 i Paris Pantheon (fig. 3): under kuppelen til Pantheon hengte han opp en metallkule som veide 28 kg med en spiss festet til den på en ståltråd 67 m lang. ; pendelfestet tillot det å svinge fritt i alle retninger, et sirkulært gjerde med en diameter på 6 meter ble laget under festepunktet, en sandbane ble helt langs kanten av gjerdet slik at pendelen, i sin bevegelse. , kunne tegne merker i sanden når du krysser den. For å unngå sideskyv ved start av pendelen ble den tatt til siden og bundet med et tau, hvoretter tauet ble brent.

Svingningsperioden for pendelen med en slik opphengslengde var 16,4 sekunder, med hver svingning var avviket fra forrige skjæring av sandbanen ~3 mm, i løpet av en time roterte pendelens svingningsplan mer enn 11° med klokken , det vil si på omtrent 32 timer fullførte den en full revolusjon og returnerte til sin forrige posisjon.

1.2.2. Prinsippet for drift av pendelen

Prinsippet for driften av Foucault-pendelen er at for hver svingning avviker den om en gitt bane på grunn av jordens rotasjon rundt sin akse, denne effekten er mest merkbar ved planetens poler og er ikke merkbar i det hele tatt ved ekvator . Jo større pendel, desto mer merkbar blir avbøyningseffekten. Hvis en arbeidspendel, eller rettere sagt rammen, begynner å rotere, så beholder pendelen sin posisjon, det samme skjer med jorden, den roterer under pendelen og det ser ut til at pendelen endrer retningen på svingningene, men faktisk pendelen holder ganske enkelt sin posisjon, og jorden roterer. Siden pendelen ikke er stivt forbundet med rammen, roterer rammen med bakken, og pendelen beholder sin posisjon.

1.3. Biografi om J.B.L. Foucault

FOUCAULT Jean Bernard Leon (1819-1868), fransk fysiker, kjent for sine eksperimenter innen optikk og mekanikk. Født 18. september 1819 i Paris. Grunnskolen fikk han hjemme. Etter insistering fra faren studerte han medisin, men ble interessert i eksperimentell fysikk. Fra 1845 - vitenskapelig spaltist for avisen "Journal of Discussions" ("Journal des Dbats"), fra 1855 - ansatt ved Paris Observatory, fra 1862 - medlem av Bureau of Longitudes. Grunnforskning er knyttet til optikk, mekanikk, elektromagnetisme. Sammen med A. Fizeau gjennomførte han en rekke optiske studier, hvor den mest kjente var observasjonen av interferens av lys med stor veiforskjell. I 1849-1850 målte han lysets hastighet i luft og vann ved hjelp av et raskt roterende speil. Disse komparative målingene bekreftet til slutt lysets bølgenatur. I 1851, ved hjelp av en pendel (Foucault pendel), demonstrerte han jordens rotasjon rundt sin akse. I 1852 oppfant han gyroskopet, som nå er mye brukt i teknologi og navigasjon. I 1855 oppdaget han oppvarming av ledende materiale med virvelinduksjonsstrømmer (Foucault-strømmer) og foreslo en måte å redusere dem på. Han utviklet en presisjonsmetode for å lage speil for store reflektorer og foreslo å bruke lettere og billigere glassspeil belagt med sølvfilm i stedet for metallspeil. Foucaults andre oppfinnelser inkluderte en automatisk lysregulator for en lysbuelampe, et fotometer og et polariserende prisme egnet for bruk i UV-området. Foucault var medlem av Royal Society of London, Berlin Academy of Sciences; For vitenskapelige prestasjoner ble han tildelt Copley-medaljen.

1.4. Fungerende Foucault-pendler

1.4.1. Drift av pendler i Russland og CIS-land

24. februar 2011 dukket pendelmodellen oppKiev. Den er installert i (Fig. 4). Bronsekulen veier 43 kilo, og lengden på tråden er 22 meter. Kiev Foucault-pendelen regnes som den største i CIS og en av de største i Europa.

Åpnet 12. juni 2011Moskva planetarium , hvor en operativ Foucault-pendel med en gjengelengde på 16 meter og en kulemasse på 50 kilo er installert (fig. 5).

Åpnet 8. februar 2012Novosibirsk astrofysiske kompleks , som inkluderer et Foucault-tårn med en pendel hvis tråd er 15 meter lang.

En fungerende Foucault-pendel med en gjengelengde på 20 meter er tilgjengelig iSibirsk føderale universitet (Krasnojarsk ).

En fungerende Foucault-pendel, som veier 12 kilo og en trådlengde på 8,5 meter, er tilgjengelig i Volgograd Planetarium.

En fungerende Foucault-pendel er for tiden i St. Petersburg Planetarium. Lengden på tråden er 8 meter.

FOUCAULT PENDEL, en enhet som tydelig viser jordens rotasjon. Oppfinnelsen tilskrives J. Foucault (1819–1868). Til å begynne med ble eksperimentet utført i en smal sirkel, men L. Bonaparte (som senere ble Napoleon III, den franske keiseren) var så interessert at han inviterte Foucault til å gjenta det offentlig i stor skala under kuppelen til Pantheon i Paris. Denne offentlige demonstrasjonen, organisert i 1851, kalles ofte Foucault-eksperimentet.

Under kuppelen til bygningen hengte Foucault en metallkule som veide 28 kg på en ståltråd 67 m lang I motsetning til en klokkependel, som bare kan svinge i ett plan, hadde Foucault-pendelen den øvre enden av wiren festet i en slik. slik at den kunne svinge like fritt i alle retninger. Det ble laget et sirkulært gjerde med radius på 6 m under pendelen med sentrum rett under opphengspunktet. Sand ble helt på gjerdet slik at en metallspiss festet under pendelkulen for hver svingning kunne feie den bort i sin vei. For å sikre utsetting av pendelen uten sideskyv, ble den tatt til siden og bundet med et tau. Etter at pendelen, etter å ha blitt bundet, kom til en tilstand av fullstendig hvile, ble tauet brent og pendelen begynte å bevege seg.

En pendel av denne lengden gjør ett helt sving på 16,4 s, og det ble snart klart at pendelens svingplan roterer med klokken i forhold til gulvet. Med hver påfølgende sving feide metalltuppen bort sand omtrent 3 mm fra det forrige stedet. I løpet av en time roterte svingeflyet med mer enn 11°, og på omtrent 32 timer gjorde det en full omdreining og returnerte til sin forrige posisjon. Denne imponerende oppvisningen hadde publikum direkte hysterisk; det virket for dem som om de kunne føle jordens rotasjon under føttene.

For å finne ut hvorfor en pendel oppfører seg på denne måten, bør du vurdere en ring av sand. Det nordlige punktet av ringen er 3 m fra sentrum, og gitt at Pantheon ligger på 48°51º nordlig bredde, er denne delen av ringen 2,3 m nærmere jordaksen enn sentrum. Derfor, når jorden roterer 360° innen 24 timer, vil den nordlige kanten av ringen bevege seg i en sirkel med mindre radius enn sentrum, og vil reise 14,42 m mindre per dag. Derfor er forskjellen i hastighet mellom disse punktene 1 cm/min. På samme måte beveger den sørlige kanten av ringen seg 14,42 m per dag, eller 1 cm/min, raskere enn midten av ringen. Takket være denne hastighetsforskjellen forblir linjen som forbinder de nordlige og sørlige punktene av ringen alltid rettet fra nord til sør.

Ved jordens ekvator vil den nordlige og sørlige enden av et så lite rom være i samme avstand fra jordens akse og derfor bevege seg med samme hastighet. Derfor ville ikke jordoverflaten rotere rundt en vertikal søyle som sto ved ekvator, og Foucault-pendelen ville svinge langs samme linje. Rotasjonshastigheten til svingeplanet ville være null, og tiden for en fullstendig omdreining ville være uendelig lang. Hvis pendelen var installert nøyaktig på en av de geografiske polene, ville det vise seg at svingplanet roterer nøyaktig 15° hver time og gjør en full rotasjon på 360° på 24 timer (Jordens overflate roterer 360° per dag rundt jordens akse.)

Vi har vært vitne til hvordan kirken og staten nok en gang, i motsetning til, eller omvendt, finner fullstendig gjensidig forståelse, tydelig demonstrerer dette for sine borgere og menighetsmedlemmer med så brede gester at de forårsaker en bølge av protestbevegelser i begge. Den hevet og mye omdiskuterte statusen til St. Isak-katedralen, pendelen i katedralen, som et antireligiøst argument, bringer de gjenopptatte gudstjenestene og det pågående pedagogiske arbeidet til museumsmonumentet forvirring og splid mellom de rastløse innbyggerne i byen. Hva er essensen i tvisten?

St. Isaks katedral under tsarismen

Arkitekt Auguste Montferrand og konstruksjonen av hans hjernebarn, den nye, fjerde i rekken,Katedralen bygget på samme sted til ære for Isaac av Dalmatia ble kontrollert av keiser Nicholas selv Jeg . Designarbeidet som begynte i 1818, med rettelser til den originale versjonen og byggingen av selve tempelet fortsatte 40 år.

Den seremonielle innvielsen av katedralen 30. mai 1858 ble deltatt av familien til keiser Alexander II. Den majestetiske bygningen overrasket med sin størrelse og skjønnhet både ute og inne. Troppene ble stilt opp i parade. For folket ble det reist tribuner på to tilstøtende plasser. Det var en flott ferie for hele St. Petersburg.

Snart ble bygningen overført til innenriksdepartementet og var siden 1883 i dobbel underordning: til den ortodokse avdelingen - i "økonomiske termer", til departementet - i "tekniske og kunstneriske termer". Gjentatte forespørsler fra metropolene i begge hovedstedene om å overføre St. Isak-katedralen til presteskapets enekontroll ble besvart med et avgjørende avslag.

Fram til 1928 tilhørte St. Isak-katedralen, frigjort fra dyre kirkeverdier, til forskjellige menighetssamfunn. I juni ble kontrakten med neste menighet sagt opp, tjenestene ble stoppet, og bygget ble overført til bruk av Glavnauka. 12. april 1931 ble et museum for antireligiøs propaganda åpnet her.

Bygningen begynte å tjene utelukkende sekulære funksjoner. Etter restaurering ble det åpnet et observasjonsdekke på toppen. Alle sovjetiske borgere kunne nå beundre Leningrads skjønnhet fra høyden av St. Isaks katedral. Pendel i katedralen, installert som et vitenskapelig instrument for å bevise det faktum at jorden roterer om sin akse, har vakt stor interessebyens innbyggere og deres gjester. Få mennesker var begeistret over det faktum at for installasjonen ble figuren av en due, bildet av Den Hellige Ånd, fjernet fra innsiden av kuppelen.

Natt til 12. april 1931 samlet 7000 tilskuere seg for å se dens første oppskyting, som fulgte interessert med og kranglet støyende i påvente av resultatet: om fyrstikkesken som ble truffet av ballen ville falle eller ikke. Vitenskapenseiret over religionen: «Det dreier seg», og Foucault pendel i St. Isak-katedralenbevist dette uten tvil.

Hva er en Foucault-pendel?

Det første slike forsøk ble utført i 1851 av franskmannen Jean Foucault. Etter prøvekjøring i kjelleren av huset, demonstrerte han sin erfaring under kuppelen til Pantheon i nærvær av den fremtidige keiseren Napoleon IIIog med tillatelse fra paven.

Da en pendel som veide 28 kg ble lansert langs den geografiske meridianen til fri svingning på en wire 67 meter lang, skisserte metalltuppen den støptesand rundt. Det var tydelig at hver påfølgende ankomst av spissen forskjøv seg flere millimeter i forhold til den forrige. Etter en tid ble det tydelig at pendelens svingningsplan dreide seg. På én time var rotasjonsvinkelen 11 grader.

Foucault-pendelen i St. Isak-katedralenmed en vekt på 54 kg og en kabellengde på 98 meter roterte svingeplanet 13 grader på en time.

Pendel i katedralen

På åttitallet av forrige århundre begynte den ortodokse kirken å gjenvinne sin innflytelse. Kontrollen har opphørtfor innbyggere som besøker kirker og opptrerkirkens sakramenter. På helligdager deltok topptjenestemenn på gudstjenester i hovedstadens katedral.

Som et tegn på sin lojalitet til kirken ga staten oppmerksomhet til St. Isaac'sKatedral. Pendel i katedralendemontert under et plausibelt påskudd: sammenbrudd av fjæringssystemet. Dette var i 1986, og fire år senere ble tjenestene gjenopptatt her.

Foucaults fysikkapparat, ofret for fredens og harmoniens skyld mellom to mektige maktstrukturer, staten og kirken, ligger i museets hvelv. Der pendelen hang i St. Isak-katedralen i St. Petersburg, duen flyr igjen.

I 2015 tok presteskapet for tredje gang (to ganger før revolusjonen) opp spørsmålet om å overføre St. Isak-katedralen til kirken. Det var mange publikasjoner, debatter og taler av innbyggere "for" og "mot". Til slutt, i januar 2017, kunngjorde guvernøren i St. Petersburg myndighetenes beslutning: «Spørsmålet om å overføre St. Isak-katedralen til bruk av den russisk-ortodokse kirke er løst, men bygningen vil fullt ut beholde sin museums- og utdanningsfunksjon. ."

Hva blir det neste?

Alle forsto utsagnet forskjellig. Museumsarbeidere så på dette som avviklingen av museet. Protester fra museumstilhengere og religiøse prosesjoner fra motstandere fant sted. Altså da Foucault-pendelen ble fjernet fra St. Isak-katedralen, og myndighetene meddelte sitt vedtak, bragte dette ikke endelig klarhet verken om eierforhold eller formål med bygget.

Til dags dato har ingen av sidene en endelig forståelse av katedralens status. Det ser ut til at regjeringen ikke har mottatt en offisiell søknad om dette fra den russisk-ortodokse kirken siden januar i år, etter å ha uttrykt sin vilje til å overføre "Isaacia" til kirken. Museumsansatte vet ikke hva de skal gjøre: pakke utstillinger eller pakke ut det som allerede er samlet inn. Media tar med jevne mellomrom opp dette problemet med museets ledelse, men både førstnevnte og Yuri Mudrov, som tiltrådte i juni, ser ut til å ha en dårlig idé om fremtiden deres.Innbyggerne protesterer med jevne mellomrom.

Foreløpig kan vi bare trygt si at det i dag holdes gudstjenester i bygningen hver dag, og det er et museum der.Saint Isaac's Cathedral". Pendel i katedralen ser ut til å fortsette å svaie.

Foucaults pendel - hva er det og hva spises det med?

For å ha utført et eksperiment med en pendel ble Jean Foucault tildelt Æreslegionen, den høyeste utmerkelsen i Frankrike.

Den har fått navnet sitt fra navnet til en fransk fysiker-astronom og brukes til å eksperimentelt demonstrere jordens daglige rotasjon. Det første eksperimentet med en pendel ble utført av Jean Foucault i kjelleren i et hus om natten, i januar 1851. Han festet en to meter lang herdet ståltråd til toppen av kjellerhvelvet og hengte opp en 5 kilos messingkule fra den. Da han tok ballen til siden, festet den med en tråd nær en av veggene, brente Foucault tråden, noe som ga pendelen muligheten til å svinge fritt. Og i løpet av en halv time var han vitne til jordens rotasjon. På neste stadium av eksperimentet tok forskeren en last som allerede veide 28 kg og hengte den opp fra toppen av kuppelen på en 67 m lang ledning festet en metallspiss til enden av lasten. Pendelen svingte over et rundt gjerde, langs kanten som det ble hellet sand på. Med hvert sving av pendelen falt en skarp stang festet til bunnen av vekten sand ca. 3 mm fra forrige plassering. Etter et par timer ble det klart at svingplanet til pendelen dreide med klokken i forhold til gulvet. På en time roterte svingeplanet mer enn 11 grader, og på omtrent 32 timer gjorde det en full omdreining og returnerte til sin forrige posisjon. Foucault beviste dermed at dersom jordoverflaten ikke roterte, ville pendelen ikke vise en endring i svingningsplanet. Etter at eksperimentet ble gjentatt i en smal krets av mennesker, inviterte den fremtidige franske keiseren Napoleon III Foucault til å gjenta eksperimentet offentlig under kuppelen til Pantheon i Paris.

Geografi av pendler

Rotasjonsplanet til pendelen påvirkes av breddegraden til stedet der den er installert. Hvis den for eksempel plasseres på Nord- eller Sydpolen, vil den gjøre en revolusjon på 24 timer. Og en pendel montert på ekvator vil ikke rotere i det hele tatt. En annen faktor er lengden på fjæringen. Lange pendler roterer raskere.

Etter eksperimentet til den franske astronomen begynte Foucault-pendelen å bli brukt over hele verden. Eksisterende enheter er designet i henhold til samme prinsipp og skiller seg bare fra hverandre i tekniske parametere og utformingen av stedene de er installert på.

Fra 1931 til 1986 kunne en 98 m lang Foucault-pendel sees i St. Isak-katedralen i St. Petersburg. Under ekskursjonen kunne besøkende observere eksperimentet: rotasjonsplanet til en pendel hengt under kuppelen ble rotert, og stangen slo ned en fyrstikkeske på gulvet vekk fra rotasjonsplanet. I 1986 ble pendelen fjernet og plassert i kjelleren i St. Isak-katedralen på grunn av en feil i opphengsmekanismen. En due, den opprinnelige innbyggeren på dette stedet, ble plassert på en krok under kuppelen. I 30 år lå Foucault-pendelen på lager, men i fjor ble den tatt ut igjen. En enkelt demonstrasjon av arbeidet hans var planlagt for kosmonautikkens dag, og deretter ble det en del av museumsutstillingen. Direktør for St. Isaac's Cathedral State Municipal Enterprise Nikolai Burov foreslo at bymyndighetene skulle vise pendelen på torget foran katedralen, men dette initiativet fikk ikke støtte. Pendelen som hang i St. Isak-katedralen var forresten den største i verden. Lengden på tråden er 98 m, og bronsependelen veier 54 kg.

I dag i vårt land, i tillegg til Novosibirsk-planetariet, kan den operative Foucault-pendelen også sees i Moskva-planetariet (det er en pendel med en trådlengde på 16 m og en ballmasse på 50 kg), og Siberian Federal University (trådlengde er 20 m). Akkurat nå svinger pendler i planetariene St. Petersburg (strenglengde - 8 m) og Volgograd (veier 12 kg og strenglengde 8,5 m), samt i atriet i syvende etasje på Fundamental Library of Moscow State University , ved Volga Federal University i Kazan. En annen Foucault-pendel ligger i Barnaul ved Altai State Technical University. I.I. Polzunov ved Institutt for eksperimentell fysikk. Lengden på tråden er 5,5 m.

Den største Foucault-pendelen i CIS og en av de største i Europa ble installert ved Kiev Polytechnic Institute. Bronsekulen veier 43 kg og lengden på tråden er 22 m.

Det er rundt 20 modeller av Foucault-pendler i verden, inkludert i USA, Frankrike, Romania, Australia, Kuwait og andre land. Gigantiske pendler av denne typen er nå vanlige utstillinger i noen store museer, inkludert Smithsonian Museum i Washington og Science Museum i London. Hovedkvarteret til FN i New York har også sin egen pendel, og den høyeste aktive Foucault-pendelen i verden ligger i Oregon Convention Center, tråden er 27,4 m lang.

Det er mulig å gjenta astronomens opplevelse hjemme

Redaktørene av magasinet "Alt om nye bygninger" studerte måter å lage en Foucault-pendel hjemme. Alternativene ovenfor kan være nyttige, for eksempel for visuelt å demonstrere for barn den daglige rotasjonen av jorden.

Valg 1. Knyt en snor til en blyant med en liten rund vekt, for eksempel en mutter. Plasser en linjal på bordet og hold blyanten horisontalt og skyv pendelen slik at den svinger langs linjalen. Deretter må du gradvis rotere blyanten i et horisontalt plan. Å snu blyanten vil ikke påvirke pendelen; den vil fortsatt svinge langs linjalen. Under dette eksperimentet skal det ikke være vind eller trekk som kan påvirke pendelen.

Alternativ 2. Du kan snu krakken opp ned og feste en trepinne eller metallrør i endene av dens to ben, diagonalt, og knytte en pendel nøyaktig i midten av denne strukturen. Få den til å bevege seg slik at svingplanet passerer mellom bena på avføringen. Roter avføringen sakte rundt sin vertikale akse. Nå svinger pendelen i en annen retning. Faktisk svinger den fortsatt på samme måte, og endringen skjedde på grunn av rotasjonen av selve avføringen, som i dette eksperimentet spiller rollen som planeten Jorden.

Alternativ 3. Ta en treplate 50–60 cm lang, 12–15 cm bred og 2–3 centimeter tykk. Fest et U-formet stativ laget av smale trelameller til den. Høyden på stativet skal være ca. 30–40 cm. Bor et vertikalt hull i midten av den øverste tverrstangen og sett inn et stykke ledning i den, bøy den øvre enden for å holde den i hullet. Bøy den nedre enden av ledningen med en krok, pendelen vil bli hengt opp fra den. Denne kroken skal rotere fritt i holderen. Bruk en tynn snor og heng en tung vekt (en stor mutter eller en kule fra et lager, pakket inn i stoff) fra kroken. Sving pendelen slik at svingen ikke overstiger lengden på stativet. Ved å rotere stativet rundt sin vertikale akse mot klokken, gjentar du dermed i miniatyr rotasjonen av Jorden fra vest til øst. Dermed roterer jordens modell, og pendelen fortsetter å svinge i planet den ble skutt opp i.

FOUCAULT PENDEL, en enhet som tydelig viser jordens rotasjon. Oppfinnelsen tilskrives J. Foucault (1819–1868). Til å begynne med ble eksperimentet utført i en smal sirkel, men L. Bonaparte (som senere ble Napoleon III, den franske keiseren) var så interessert at han inviterte Foucault til å gjenta det offentlig i stor skala under kuppelen til Pantheon i Paris. Denne offentlige demonstrasjonen, organisert i 1851, kalles ofte Foucault-eksperimentet.

Under kuppelen til bygningen hengte Foucault en metallkule som veide 28 kg på en ståltråd 67 m lang I motsetning til en klokkependel, som bare kan svinge i ett plan, hadde Foucault-pendelen den øvre enden av wiren festet i en slik. slik at den kunne svinge like fritt i alle retninger. Det ble laget et sirkulært gjerde med radius på 6 m under pendelen med sentrum rett under opphengspunktet. Sand ble helt på gjerdet slik at en metallspiss festet under pendelkulen for hver svingning kunne feie den bort i sin vei. For å sikre utsetting av pendelen uten sideskyv, ble den tatt til siden og bundet med et tau. Etter at pendelen, etter å ha blitt bundet, kom til en tilstand av fullstendig hvile, ble tauet brent og pendelen begynte å bevege seg.

En pendel av denne lengden gjør ett helt sving på 16,4 s, og det ble snart klart at pendelens svingplan roterer med klokken i forhold til gulvet. Med hver påfølgende sving feide metalltuppen bort sand omtrent 3 mm fra det forrige stedet. I løpet av en time roterte svingeflyet med mer enn 11°, og på omtrent 32 timer gjorde det en full omdreining og returnerte til sin forrige posisjon. Denne imponerende oppvisningen hadde publikum direkte hysterisk; det virket for dem som om de kunne føle jordens rotasjon under føttene.

For å finne ut hvorfor en pendel oppfører seg på denne måten, bør du vurdere en ring av sand. Det nordlige punktet av ringen er 3 m fra sentrum, og gitt at Pantheon ligger på 48°51º nordlig bredde, er denne delen av ringen 2,3 m nærmere jordaksen enn sentrum. Derfor, når jorden roterer 360° innen 24 timer, vil den nordlige kanten av ringen bevege seg i en sirkel med mindre radius enn sentrum, og vil reise 14,42 m mindre per dag. Derfor er forskjellen i hastighet mellom disse punktene 1 cm/min. På samme måte beveger den sørlige kanten av ringen seg 14,42 m per dag, eller 1 cm/min, raskere enn midten av ringen. Takket være denne hastighetsforskjellen forblir linjen som forbinder de nordlige og sørlige punktene av ringen alltid rettet fra nord til sør.

Ved jordens ekvator vil den nordlige og sørlige enden av et så lite rom være i samme avstand fra jordens akse og derfor bevege seg med samme hastighet. Derfor ville ikke jordoverflaten rotere rundt en vertikal søyle som sto ved ekvator, og Foucault-pendelen ville svinge langs samme linje. Rotasjonshastigheten til svingeplanet ville være null, og tiden for en fullstendig omdreining ville være uendelig lang. Hvis pendelen var installert nøyaktig på en av de geografiske polene, ville det vise seg at svingplanet roterer nøyaktig 15° hver time og gjør en full rotasjon på 360° på 24 timer (Jordens overflate roterer 360° per dag rundt jordens akse.)