Физическая энциклопедия - фуко маятник

маятник, используемый для демонстраций, подтверждающих факт суточного вращения Земли. Ф. м. представляет собой массивный груз, подвешенный на проволоке или нити, верхний конец к-рой укреплён (напр., с помощью карданного шарнира) так, что позволяет маятнику качаться в любой вертикальной плоскости. Если Ф. м. отклонить от вертикали и отпустить без нач. скорости, то действующие на груз маятника силы тяжести и натяжения нити будут лежать всё время в плоскости качаний маятника и не смогут вызвать её вращения по отношению к звёздам (к инерциальной системе отсчёта, связанной со звёздами). Наблюдатель, находящийся на Земле и вращающийся вместе с ней, будет видеть, что плоскость качаний Ф. м. медленно поворачивается относительно земной поверхности в сторону, противоположную направлению вращения Земли. Этим и подтверждается факт суточного вращения Земли. На Северном или Южном полюсе плоскость качаний Ф. м. совершит поворот на 360В° за звёздные сутки (на 15В° за звёздный час). В пункте земной поверхности, географич. широта к-рого равна j (рис.), плоскость горизонта вращается вокруг вертикали с угл. скоростью w1=wsinj (w угл. скорость Земли) и плоскость качания маятника вращается с той же угл. скоростью. Поэтому видимая угл. скорость вращения плоскости качаний Ф. м. на широте j, выраженная в градусах за звёздный час, имеет значение wм=15В°sinj, т. е. будет тем меньше, чем меньше j, и на экваторе обращается в нуль (плоскость не вращается). В Южном полушарии вращение плоскости качаний будет наблюдаться в сторону, противоположную наблюдаемой в Северном полушарии.

Уточнённый расчёт даёт значение wм=15В°(1-3/8(a/l)2)sinj, где а амплитуда колебаний груза маятника, l длина нити. Добавочный член, уменьшающий угл. скорость, тем меньше, чем больше l. Поэтому для демонстраций опыта целесообразно применять Ф. м. с возможно большей длиной нити (в неск. десятков м). Первый такой маятник, сооружённый франц. физиком Ж.

Б. Л. Фуко (J. В. L. Foucault) в Пантеоне в Париже в 1851, имел длину 67 м; длина Ф. м. в Исаакиевском соборе в Ленинграде 98 м. .