Εκκρεμές Foucault

Εκκρεμές

Pendulum

Εκκρεμές Foucault

Εκκρεμές Foucault

Εκκρεμές Foucault

Εκκρεμές Foucault

- Μία Μηχανική Διάταξη.

Ετυμολογία

Η ονομασία "Εκκρεμές Foucault" σχετίζεται ετυμολογικά με την λέξη "Foucault".

Εισαγωγή

Το εκκρεμές Foucault είναι εκκρεμές με δυνατότητα ελεύθερης εκτέλεσης ταλαντώσεων. Η ελεύθερη μεταβολή του επιπέδου κίνησης του εκκρεμούς αποδεικνύει την κίνηση της γης. Την ονομασία του την πήρε από τον Γάλλο φυσικό Ζαν Μπερνάρ Λεόν Foucault που το πρωτοπαρουσίασε στο παρίσι. Στους περισσότερους έγινε γνωστό από το ομώνυμο μυθιστόρημα του Ουμπέρτο Έκο

Το πείραμα Foucault

Για την κατασκευή του εκκρεμούς Foucault αρκεί ένα αρκετά μακρύ σχοινί, ώστε να ελαττώνεται το φαινόμενο της μείωσης των ταλαντώσεων, και ένα βάρος, τέτοιο, ώστε να κρατάει το σχοινί τεντωμένο. Θέτουμε το εκκρεμές σε ταλάντωση στο Βόρειο πόλο.

Αν η γη δεν έκανε περιστροφή τότε το εκκρεμές θα ταλαντώνονταν ακριβώς στο ίδιο κάθετο επίπεδο.

Επειδή η Γη κινείται, το κάθετο επίπεδο του εκκρεμούς στρέφεται αντίθετα από τη φορά κίνησης της Γης, λόγω των δυνάμεων Coriolis. Εμφανίζεται ως η Γη να στρέφεται κάτω από το εκκρεμές, πράγμα που ακριβώς συμβαίνει.

Η στροφή αυτή του επιπέδου θα κάνει έναν πλήρη κύκλο σε διάστημα μιας ημέρας ή μισό (οπότε θα φαίνεται σαν να έχει επανέλθει στην αρχική του θέση) σε 12 ώρες.

Το πείραμα αυτό το παρουσίασε για πρώτη φορά το Φεβρουάριο του 1851, στη Μεσημβρινή Αίθουσα του Αστεροσκοπείου του Παρισιού ο Foucault. Το πείραμα επαναλήφθηκε μετά από μερικές εβδομάδες στο Πάνθεον του Παρισιού.

Το 1851 ήταν πλέον αρκετά γνωστό ότι η Γη κινείται, όμως το εκκρεμές του Foucault ήταν η πρώτη δυναμική απόδειξη.

Στους πόλους η κίνηση του επιπέδου ταλάντωσης εκτελεί έναν πλήρη κύκλο σε μία Αστρονομική Ημέρα. Στα υπόλοιπα σημεία της Γης ο πλήρης κύκλος ολοκληρώνεται σε χρόνο μεγαλύτερο από τους πόλους ανάλογα με το γεωγραφικό πλάτος στο οποίο βρίσκεται.

$\omega_w = \omega \left(1 - \frac 3 8 {\left(\frac a l\right)}^2\right)$ ημ(φ)

όπου:

• $\omega_w$ - περίοδος περιστροφής του εκκρεμούς (μοίρες ανά αστρονομική ώρα),
• $\omega$ - συχνότητα περιστροφής της γης (περίπου 15° την ώρα),
• $a$ - πλάτος της ταλάντωσης του εκκρεμούς,
• $l$ - μήκος του εκκρεμούς,
• $\phi$ - γεωγραφικό πλάτος.

Αν το πλάτος της ταλάντωσης ($a$ ) είναι αρκετά μικρότερο από το μήκος($l$) τότε ο τύπος απλοποιείται σε:

$\omega_w$ = ω*ημ(φ)

Από τον τύπο φαίνεται ότι στον Ισημερινό δεν υπάρχει περιστροφή του εκκρεμούς καθώς το γεωγραφικό πλάτος είναι μηδέν και το ημίτονο της γωνίας είναι μηδέν.

Παρατηρήσεις

Η κατασκευή ενός εκκρεμούς Foucault απαιτεί αρκετή προσοχή. Ο τρόπος που θα τεθεί σε κίνηση το εκκρεμές είναι σημαντικός.

Η κλασσική μέθοδος συνίσταται στο τράβηγμα του βάρους από άλλο σχοινί το οποίο μετά καίγεται ώστε να αποφευχθούν τυχόν παράπλευρες κινήσεις.

Λόγω της τριβής του αέρα οι ταλαντώσεις μειώνονται με αποτέλεσμα τα εκκρεμή να σταματούν.

Σε πολλές περιπτώσεις γίνεται κάθε τόσο επανεκκίνηση της ταλάντωσης με ειδικές τελετές. Σε άλλες το εκκρεμές διατηρείται σε κίνηση με ηλεκτρομαγνητικά ή άλλα μέσα.

Εκκρεμή Foucault

Υπάρχουν αρκετά εκκρεμή του Foucault σε διάφορες θέσεις παγκοσμίως. Λόγω του εντυπωσιακού του μεγέθους και εμφάνισης συναντώνται κυρίως σε κέντρα σημαντικά για τις επιστήμες του πολιτισμού και της πολιτικής όπως πανεπιστήμια, μουσεία επιστημών και πλανητάρια.

Μερικά από τα μεγαλύτερα βρίσκονται:

• στο Πάνθεον στο Παρίσι (67 μ.)
• στον Ναό των Αγίων Αποστόλων Πέτρου και Παύλου στην Κρακοβία (46,5 μ.)
• στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο (60 μ.)
• στη Βασιλική του Αγίου Πέτρου στο Βατικανό
• στο Πανεπιστήμιο Πατρών

Εσωτερική Αρθρογραφία

• Ταλάντωση
• Αιώρηση
• εκκρεμές

Ιστογραφία

• Ομώνυμο άρθρο στην Βικιπαίδεια
• Ομώνυμο άρθρο στην Livepedia
• http://www.juliantrubin.com/bigten/foucaultpendulum.html The invention of Foucault Pendulum
• http://www.animations.physics.unsw.edu.au/jw/foucault_pendulum.html
• http://e-topo.web.auth.gr/TOMEIS_INDEX/TOMEASA/Kontadakis/Give3/kinitikh_ylikou_simioy_2009.pdf ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΤΟΥ ΥΛΙΚΟΥ ΣΗΜΕΙΟΥ σελ.32
• ΒΑΡΒΟΓΛΗΣ Χάρης:Ο Φουκό και το εκκρεμές του Εφημερίδα το Βήμα, Κυριακή 17 Μαΐου 2009

Κίνδυνοι Χρήσης

Αν και θα βρείτε εξακριβωμένες πληροφορίες σε αυτήν την εγκυκλοπαίδεια ωστόσο, παρακαλούμε να λάβετε σοβαρά υπ' όψη ότι η "Sciencepedia" δεν μπορεί να εγγυηθεί, από καμιά άποψη, την εγκυρότητα των πληροφοριών που περιλαμβάνει. "Οι πληροφορίες αυτές μπορεί πρόσφατα να έχουν αλλοιωθεί, βανδαλισθεί ή μεταβληθεί από κάποιο άτομο, η άποψη του οποίου δεν συνάδει με το "επίπεδο γνώσης" του ιδιαίτερου γνωστικού τομέα που σας ενδιαφέρει." Πρέπει να λάβετε υπ' όψη ότι όλα τα άρθρα μπορεί να είναι ακριβή, γενικώς, και για μακρά χρονική περίοδο, αλλά να υποστούν κάποιο βανδαλισμό ή ακατάλληλη επεξεργασία, ελάχιστο χρονικό διάστημα, πριν τα δείτε. Επίσης, Οι διάφοροι "Εξωτερικοί Σύνδεσμοι (Links)" (όχι μόνον, της Sciencepedia αλλά και κάθε διαδικτυακού ιστότοπου (ή αλλιώς site)), αν και άκρως απαραίτητοι, είναι αδύνατον να ελεγχθούν (λόγω της ρευστής φύσης του Web), και επομένως είναι ενδεχόμενο να οδηγήσουν σε παραπλανητικό, κακόβουλο ή άσεμνο περιεχόμενο. Ο αναγνώστης πρέπει να είναι εξαιρετικά προσεκτικός όταν τους χρησιμοποιεί.

- Μην κάνετε χρήση του περιεχομένου της παρούσας εγκυκλοπαίδειας
αν διαφωνείτε με όσα αναγράφονται σε αυτήν

---

>>Διαμαρτυρία προς την wikia<<

- Όχι, στις διαφημίσεις που περιέχουν απαράδεκτο περιεχόμενο (άσεμνες εικόνες, ροζ αγγελίες κλπ.)

---