Tinggi suspensi pendulum untuk menguji jam pasir. Kuil dengan bandul foucault. Pendulum Spindle-Foucault membuktikan bahwa Bumi dalam keadaan diam, dan tidak berputar sama sekali, yang pada prinsipnya tidak mungkin - baik dari pertimbangan matematis maupun dari pertimbangan fisika giroskop,

Saya tidak tahu berapa banyak pembaca situs ini yang telah melihat bandul Foucault secara langsung. Ada banyak pendulum Foucault di Uni Soviet. Mereka dipasang di katedral sebagai propaganda anti-agama. Dan semakin lama suspensinya, pendulum itu terlihat semakin mengesankan. Yang terpanjang di Katedral Trinity Pskov Kremlin, di Gereja St. John di Vilnius, di Katedral Dominika di Lviv. Tetapi yang terbaik digantung di Katedral St. Isaac di Leningrad, setinggi 93 meter (digantung setelah kota diganti namanya, dihapus persis sebelum kota itu diganti namanya lagi).

Mereka yang telah melihat ingat bahwa ini adalah beban logam yang sangat besar yang tergantung pada seutas benang tipis, yang berayun di atas lantai secara besar-besaran, dan bidang ayun membuat lingkaran penuh seiring waktu. Pendulum ini tidak pernah berhenti, mereka adalah demonstrasi hidup dari rotasi Bumi.

Namun, mengapa pendulum membutuhkan pendulum ini? Mereka tidak bisa melakukan apa-apa! Atau bisa?...

Uni Soviet telah menghilang, tidak ada yang membutuhkan sains, dan pendulum telah dihapus. Digambarkan di atas adalah pendulum Foucault di Paris Pantheon. Dia digantung di sana pada tahun 1851 oleh Napoleon III dan dia masih digantung di sana. Panjang suspensi - 68 meter.

Prinsip pengoperasian bandul Foucault agak membingungkan. Bidang rotasinya dipengaruhi oleh garis lintang geografis tempat pemasangannya dan panjang suspensi (pendulum panjang berputar lebih cepat). Sebuah bandul yang dipasang pada sebuah tiang akan berputar dalam waktu 24 jam. Sebuah bandul yang dipasang di ekuator tidak akan berputar sama sekali, pesawat akan tetap tidak bergerak. Foucault sendiri tidak dapat memperoleh formula rotasi yang waras, ini dilakukan setelahnya.

Timbul pertanyaan - bagaimana Foucault menebak untuk menggantung pendulum seperti itu?
Di sini sepertinya kasusnya yang harus disalahkan, tetapi sepertinya sebuah pola. Pada masa itu, artileri mencapai akurasi sedemikian rupa sehingga balistik berubah menjadi sains. Dan kemudian sebuah anomali diperhatikan - jika pistol menembak tepat ke utara, maka jika dipasang di belahan bumi utara, maka proyektil akan menyimpang ke kanan, dan jika di belahan bumi selatan, lalu ke kiri.

Foucault adalah kepribadian asli, dan untuk membuktikan bahwa rotasi Bumi yang harus disalahkan, ia membuat eksperimen semacam itu dengan pendulum.
Artinya, sebelum Foucault, teknologi artileri tidak mencapai akurasi sedemikian rupa sehingga efeknya dapat ditangkap.
Dan setelah Foucault ... Jika yang asli seperti Foucault tidak akan ditemukan, maka pasti pendulum dibangun hanya ketika teori dibawa di bawahnya dan rotasi pesawat akan mengikuti dari rumus. Tapi kemudian tidak ada yang membutuhkannya dan tidak akan membangkitkan minat seperti itu.
Pada kenyataannya, semuanya berakhir dengan fakta bahwa di Roma, di Vatikan, di Katedral St. Ignatius, para bapa suci menggantungkan bandul yang sama, mereka yakin akan efeknya - dan Gereja Katolik secara resmi mengakui rotasi Bumi .

Jadi, makna praktis apa yang dimiliki pendulum seperti itu?
Dengan itu, Anda kira-kira dapat menentukan garis lintang geografis. Benar-benar tidak dapat dipahami oleh para pembunuh bayaran di mana, tidak jelas di mana dan tidak jelas mengapa.
Tetapi saya mengingatkan Anda bahwa pendulum Foucault akan bekerja bahkan di dunia magis, dan tidak ada elf yang dapat melakukan apa pun (dunia di mana planet tidak berotasi dapat dihitung dengan jari satu tangan - dan di dunia seperti itu segera jelas bahwa mereka khusus).

Dalam kasus lain, pendulum Foucault memiliki peran yang sangat menarik, yang juga dimainkan dalam kenyataan.
Yaitu, dia mematahkan pandangan dunia orang.
Dan hal-hal ini sangat berharga, mereka mengubah dunia dari titik.
Dan ada beberapa hal seperti itu, kecuali untuk bandul Foucault dan , tapi saya akan merekomendasikan mereka kepada pembunuh bayaran untuk diterapkan di tempat pertama, hal-hal seperti itu mematahkan inersia pemikiran yang terkenal buruk.

FOUCAULT PENDULUM, perangkat yang secara visual menunjukkan rotasi Bumi. Penemuannya dikaitkan dengan J. Foucault (1819-1868). Pada awalnya, percobaan dilakukan dalam lingkaran sempit, tetapi L. Bonaparte (yang kemudian menjadi Napoleon III, kaisar Prancis) menjadi sangat tertarik sehingga dia menyarankan agar Foucault mengulanginya di depan umum dalam skala besar di bawah kubah Pantheon di Paris. Demonstrasi publik ini, yang diatur pada tahun 1851, disebut eksperimen Foucault.

Di bawah kubah gedung, Foucault menggantungkan bola logam seberat 28 kg pada kawat baja sepanjang 67 m arah. Di bawah bandul dibuat pagar melingkar dengan jari-jari 6 m dengan pusat tepat di bawah titik gantung. Pasir dituangkan di atas pagar sehingga dengan setiap ayunan, titik logam yang terpasang di bawah bola pendulum bisa menyapunya di jalurnya. Untuk memastikan peluncuran pendulum tanpa dorongan lateral, itu dibawa ke samping dan diikat dengan tali. Setelah pendulum, setelah diikat, sampai pada keadaan istirahat total, tali terbakar dan bandul mulai bergerak.

Sebuah bandul dengan panjang ini membuat satu osilasi lengkap dalam 16,4 detik, dan segera menjadi jelas bahwa bidang ayunan bandul berputar searah jarum jam relatif terhadap lantai. Dengan setiap ayunan berikutnya, ujung logam menyapu pasir sekitar 3 mm dari tempat sebelumnya. Dalam satu jam, pesawat goyang itu berbelok lebih dari 11°, dan dalam waktu sekitar 32 jam itu membuat revolusi penuh dan kembali ke posisi semula. Demonstrasi yang mengesankan ini membuat penonton benar-benar histeris; tampaknya bagi mereka bahwa mereka merasakan rotasi bumi di bawah kaki mereka.

Untuk mengetahui mengapa pendulum berperilaku seperti ini, pertimbangkan cincin pasir. Titik utara cincin berjarak 3 m dari pusat, dan mengingat Pantheon terletak di 48 ° 51º lintang utara, bagian cincin ini 2,3 m lebih dekat ke poros bumi daripada pusatnya. Oleh karena itu, ketika Bumi berputar 360 ° dalam waktu 24 jam, tepi utara cincin akan bergerak dalam lingkaran dengan radius lebih kecil dari pusat, dan akan melewati 14,42 m lebih sedikit per hari. Oleh karena itu, perbedaan kecepatan titik-titik ini adalah 1 cm/menit. Demikian pula, tepi selatan cincin bergerak 14,42 meter per hari, atau 1 cm/menit, lebih cepat dari pusat cincin. Karena perbedaan kecepatan ini, garis yang menghubungkan titik utara dan selatan cincin selalu mengarah dari utara ke selatan.

Di ekuator bumi, ujung utara dan selatan dari ruang sekecil itu akan berada pada jarak yang sama dari poros bumi dan, oleh karena itu, bergerak dengan kecepatan yang sama. Oleh karena itu, permukaan bumi tidak akan berputar mengelilingi kolom vertikal yang berdiri di ekuator, dan bandul Foucault akan berayun sepanjang garis yang sama. Kecepatan rotasi bidang ayun akan menjadi nol, dan waktu untuk satu putaran penuh akan sangat lama. Jika bandul diletakkan tepat di salah satu kutub geografis, maka ternyata bidang ayunan berputar tepat 15 ° setiap jam dan membuat rotasi penuh 360 ° dalam 24 jam.(Permukaan bumi berputar 360 ° per hari di sekitar poros bumi.)

Ingatlah bahwa pendulum Foucault adalah perangkat eksperimental yang dengannya Anda dapat mengamati rotasi harian Bumi secara visual. Ini adalah kawat baja yang agak panjang (dalam desain asli Jean Foucault, panjangnya 67 m), di mana beban ditangguhkan. Seiring waktu, bidang osilasi pendulum berubah, perlahan-lahan berputar ke arah yang berlawanan dengan arah rotasi bumi, dan posisi geografis (lintang) perangkat memengaruhi laju perubahan.

Sangat sulit untuk membayangkan sebuah pesawat yang diam relatif terhadap bintang-bintang dan, karenanya, berputar relatif terhadap Bumi. Bumi terlalu besar, "kerataannya" yang tampak terlalu akrab bagi kita, dan sama sekali tidak mungkin untuk merasakan rotasi pada diri kita sendiri. Pendulum Foucault dengan jelas menunjukkan efek rotasi harian, tetapi bahkan melihatnya, tidak selalu mudah untuk memahami dan menerima "kesaksiannya".

Piring; tiga garpu; gabus anggur; kapur atau benda lain dengan parameter serupa, mudah ditusuk dengan jarum; dua jarum jahit; gulungan benang; garam.

Dan bayangkan situasinya: putra Anda mendatangi Anda dan bertanya: ayah, saya membaca tentang semacam pendulum Foucault, yang membuktikan bahwa Bumi berputar, dan tidak mengerti apa-apa. Bisakah Anda menjelaskan kepada saya dengan cara yang lebih sederhana? Tentu saja, Anda menjawab dan membangun model pendulum tepat di dapur.

limau dan jarum

Anda dapat membuat model dari hampir semua hal, Anda dapat membuatnya lebih indah, lebih besar, lebih fotogenik. Kami memilih untuk menggunakan barang-barang sederhana yang dapat ditemukan hanya dalam beberapa menit di hampir semua dapur. Anda bahkan tidak perlu pergi ke toko.

Jika kita memutar pelat secara merata (misalnya, dengan meletakkannya di atas piringan yang berputar), ujung bandul kita akan menggambarkan sosok di atas garam, mirip dengan sosok yang digambarkan oleh pendulum Foucault yang sebenarnya.

Jadi, piring, tiga garpu, dua jarum, gabus, semacam beban (jeruk nipis, kentang, apel kecil), gulungan benang, garam. Lempeng memainkan peran Bumi, dan meja di mana ia berdiri adalah sistem koordinat tetap di mana Bumi berputar (dengan kata lain, bintang). Dari semua ini, mudah untuk membangun struktur yang ditunjukkan pada foto pertama. Yang paling sulit adalah memilih panjang benang sehingga ujung jarum hampir tidak menyentuh permukaan pelat. Sangat penting untuk menjaga pemusatan, yaitu memastikan bahwa ujung jarum keluar dari bagian paling tengah buah, yang digunakan sebagai beban.

Kemudian kami memulai sistem - yang terbaik adalah menarik beban ke samping dan melepaskannya. Pendulum mulai berayun. Jika kita memutar pelat di sekitar sumbu, akan ditemukan bahwa bandul tidak berputar dengannya, tetapi terus berosilasi dalam bidang konstan! Garam dalam hal ini digunakan untuk kejelasan - saat Anda memutar pelat, ujung jarum menarik lintasan baru.

Semakin panjang utasnya, semakin lama bandul akan berosilasi dengan amplitudo yang cukup sehingga menarik untuk mengamati eksperimen dari samping.

Sekarang cukup membayangkan bahwa lempeng itu sangat besar - dengan diameter Bumi. Dan itu berputar, seperti yang biasa dikatakan Galileo, dengan sendirinya, sama seperti kita memutar piring dengan tangan kita. Dan pendulum Foucault, yang turun dari kubah Planetarium Moskow atau Pantheon Paris, menulis sosok yang rumit, terus-menerus mengubah bidang osilasi relatif terhadap Bumi. Lebih tepatnya, Bumilah yang mengubah posisinya relatif terhadap pendulum. Seperti piring.

Mari kita menelusuri pendulum Foucault - satu-satunya bukti visual tentang rotasi Bumi yang "benar".

Ini adalah pendulum umum yang sering kita lihat di jam dinding/kakek. Tetapi hanya suspensi khusus yang memungkinkannya berputar. Untuk beberapa alasan, desain suspensi ini tidak tersedia di Internet. Berikut adalah pembuat pendulum di Kyiv yang mengeluh tentang kerumitan pekerjaan: sebuah tim kreatif yang terdiri dari 10 orang mengerjakan pembuatan bandul sepanjang tahun(http://www.mpravda.com/?lang=ru&pubId=51956- informasi ini telah dihapus).

Kami memiliki pendulum di Katedral St. Isaac dari tahun 1931 hingga 1986: bola digantung di bawah kubah pada kabel sepanjang 93 meter. Yang terbesar di dunia!

Semua pendulum diputar sesuai dengan perpindahan Coriolis (bukan per hari, tetapi menurut sinus garis lintang area - 32 jam di Paris). Tapi ini ada kutipan menarik dari situs " Mekanika inerkoid"(mereka yang ingin dapat mempelajari perhitungan):

... jika kita melanjutkan dari percepatan Coriolis, maka kecepatan rotasi relatif pendulum di setiap titik lintasan akan dua kali lebih tinggi dari perhitungan relatif, yang pada prinsipnya tidak mungkin. Gaya Coriolis dalam hal ini jelas memberikan hasil yang salah.

Dan saya punya penjelasan untuk rotasi dua kali lebih cepat ini: rotasi pendulum melambangkan rotasi bidang rotasi pendulum, tetapi ketika Bumi berputar 180 derajat, bidang ini akan bertepatan dengan yang mulai, hanya gerakan di itu akan berada di arah yang berlawanan (lihat gambar di teks awal dan putar pengamat 180 derajat - proyektil terbang di bidang yang sama, tetapi menjauh darinya). Dengan demikian, bidang rotasi bandul per hari (di kutub) harus bergulir dua kali. Jadi dari mana datangnya 32 jam di Paris itu? Konstruktor palsu muncul secara formal menggunakan formula standar.

Kita tahu bagaimana jam pendulum bekerja: mereka "dibebani" oleh berat, yang tanpanya osilasi akan cepat mati karena gesekan. Tidak ada beban pada bandul Foucault. Apa yang "memutar" mereka?

Tetapi yang utama: pendulum berputar. Ini berarti pendulum menekan suspensi, menyebabkannya berputar. Lagi pula, jika suspensi membuat pendulum berputar, maka ini sudah scam. Bagaimana kita bisa memahami tanpa mengetahui konstruksinya?

Dan menurut jam kakek yang sama! Dan di sana pendulum berayun, tetapi pada suspensi tetap - pada sumbu. Ini berarti bahwa gaya Coriolis harus selalu bekerja di sisi kanan poros, yah, seperti rel kereta api. Dan giling poros di satu sisi. Yang seharusnya mengarah pada kerusakan cepat dari sumbu ini. Pernahkah Anda mendengar gangguan seperti itu? Tapi pendulum Foucault asli di Paris hancur pada 2010, tanpa sengaja menyentuh kabel (daya ke motor yang berputar?)?!

Saya berpikir lama bagaimana suspensi diatur untuk menunjukkan kepalsuan ini, sampai saya melihat video yang luar biasa:

Pertama, mulai dari detik ke-50 (jelas pada detik ke-55) kabelnya terlihat. Dan dia tidak meregang, tetapi gelombang. Apakah itu selubung yang menyembunyikan kabel di dalamnya sehingga Anda tidak bisa melihatnya berputar?

Kedua, efek yang sangat luar biasa: pada 1.13 pendulum bergerak menjauh dari kita dan mengenai target, dan pada 1.17 sudah bergerak ke arah kita dan TIDAK mengenai target (pada 1.19 bahkan lebih). Apakah seperti ini? Dengan setiap ayunan, pendulum berputar sedikit (seharusnya).

Itu. jika disentuh ke satu arah, maka ketika bergerak mundur, itu akan lebih menyakitkan.

Ini hanya bisa terjadi jika ia tidak berayun dalam bidang, seperti yang telah kita ketahui, tetapi di sepanjang kurva. Selain itu, terselip pada saat deviasi maksimum ke kamera.

Saya akan mengatakan bahwa bola pendulum, condong ke arah kita, menyentuh permukaan melengkung (sesuatu seperti strip Möbius). Jadi, setiap kali bola mengenai tidak tegak lurus, tetapi pada sudut tertentu, mengubah sudut pantul. Oleh karena itu, beberapa kelengkungan lintasan.

Sebenarnya, gif dari Wiki menunjukkan fakta ini dengan tepat.

Tampaknya misteri suspensi pendulum Foucault telah terpecahkan.

Subhalaman (8):

Untuk demonstrasi eksperimental rotasi harian Bumi, banyak universitas, planetarium, dan perpustakaan menggunakan pendulum Foucault. saya akan mengatakan tentang bait suci di mana pengalaman ini dipertunjukkan atau sedang dipertunjukkan sekarang.

Pantheon, Paris
Fisikawan Prancis Jean Bernard Léon Foucault (1819-1868) pertama kali mendemonstrasikan eksperimennya pada 8 Januari 1851. Di ruang bawah tanah rumahnya di Paris, fisikawan itu melakukan eksperimen dengan bandul sepanjang 2 meter. Eksperimen itu membangkitkan minat yang besar dan sudah pada bulan Maret tahun yang sama itu dilakukan secara terbuka di bawah kubah Pantheon di Paris.

Di gedung Pantheon, ilmuwan menggantung bola logam seberat 28 kilogram pada kawat baja sepanjang 67 meter. Sebuah titik ditetapkan di bagian bawah bola logam. Mount memungkinkan pendulum untuk berosilasi bebas ke segala arah. Sebelum diluncurkan, pendulum disingkirkan dan diikat dengan tali, yang kemudian dibakar - ini memungkinkan untuk menghindari dorongan lateral. Bandul berayun di atas area berpagar dengan diameter 6 m. Sebuah jalan berpasir dituangkan sepanjang diameter area, dan bandul, ketika bergerak dengan ujungnya, membuat tanda di pasir. Setelah beberapa menit, terlihat bahwa bidang ayunan pendulum telah berubah.

Dalam waktu sekitar 32 jam, pendulum membuat putaran penuh dan menguraikan lintasan rotasinya di atas pasir. Dengan bantuan percobaan ini, rotasi harian Bumi ditunjukkan dengan jelas. Pengalaman itu bisa dibuat lebih spektakuler dengan menempatkan sebuah benda di dekat tepi lintasan pendulum, yang akan dirobohkan setelah beberapa saat.

Jadi, bagaimana perubahan bidang osilasi pendulum membuktikan rotasi Bumi? Menurut hukum fisika, bandul tidak mengubah bidang ayunannya. Tetapi pasir atau benda-benda yang ditempatkan untuk percobaan berputar bersama-sama dengan permukaan bumi dalam gerakan melingkar hariannya dan pada titik tertentu menemukan diri mereka dalam bidang ayunan pendulum.

Semakin panjang benang tempat bola logam digantung, semakin besar putaran yang dilakukan dalam satu periode. Dengan demikian, ketika mendemonstrasikan karya pendulum Foucault di gedung-gedung yang sangat tinggi, misalnya, di kuil, rotasi Bumi akan lebih terlihat, dan eksperimen itu sendiri akan lebih spektakuler.

Foto menunjukkan salinan modern pendulum Foucault dan patung batu kucing Mesir. (Sebuah foto)

Fukusaiji, Nagasaki
Di kota Nagasaki Jepang di pulau Kyushu, ada kompleks kuil Buddha yang tidak biasa. Fukusaiji didirikan oleh biksu Cina dari Provinsi Fujian pada tahun 1628, tetapi hancur dalam ledakan atom pada 9 Agustus 1945. Biara dipugar untuk mengenang mereka yang meninggal pada 1979. Setiap hari tepat pukul 11-02, saat ledakan bom atom, lonceng kuil berbunyi.

Bentuk candi-mausoleum mirip dengan kura-kura raksasa, di cangkangnya terdapat patung putih besar dewi rahmat Kannon. Patung setinggi 18 meter dan berat 35 ton ini terbuat dari paduan aluminium.

Di kuil, pendulum Foucault digantung di atas sisa-sisa 16.500 orang yang tewas selama Perang Dunia II. Kabel sepanjang 25 meter ada di dalam patung.

Foto tersebut menunjukkan bagian dalam candi. Tali pendulum Foucault muncul dari lubang emas di lemari besi dan turun di belakang pagar logam di lantai.

Foto: +

Basilika San Petronio, Bologna
Mungkin tempat yang paling cocok untuk mendemonstrasikan pendulum Foucault adalah "kota ilmu" Italia, tempat universitas tertua di Eropa (1088) didirikan. Katedral Bologna, yang didedikasikan untuk santo pelindung kota, uskup suci Petronius, dibangun selama beberapa abad, mulai tahun 1390. Basilika itu mengesankan dengan ukurannya: panjang bangunan 132 meter, lebar 60 meter, tinggi kubah 45 meter.

Katedral tidak hanya menunjukkan pengalaman Foucault (digambarkan di latar belakang). Profesor astronomi di Universitas Bologna Giovanni Domenico Cassini (1625-1712) pada tahun 1665 menandai di dalam katedral, di lantai, sebuah meridian sepanjang 66,8 m, di mana orang dapat mengamati pergerakan sinar matahari melalui lubang di atap candi dan menandai hari dan bulan.

Foto: +

Gereja St. John, Vilnius
Satu-satunya bandul Foucault di Lituania terletak di gereja Katolik. Dinamakan setelah St. Yohanes Pembaptis dan St. John the Evangelist, gereja ini dibangun pada abad ke-18 sesuai dengan desain Johann Christoph Glaubitz (1700-1767). Anda bisa melihat pendulum di Museum of Science, naik ke lantai dua menara lonceng setinggi 68 meter.

Foto: +

Katedral Sophia, Vologda.
Di Rusia selama era Soviet, tampilan pertama pengalaman Foucault disiapkan oleh Museum Negara, Persatuan Ateis Militan, dan Masyarakat Sejarah Lokal. Demonstrasi berlangsung selama kampanye anti-Paskah tahun 1929 di Katedral St. Sophia di Vologda. Sebuah pameran anti-agama diatur di dalam gedung, dan bandul menjadi salah satu pamerannya. Benang sepanjang 18 meter digantung dari ikatan logam di bagian dalam. (Foto 1917-1950)

Katedral St. Isaac, St. Petersburg
Pada malam Paskah dari 11 hingga 12 April 1931, pendulum Jean Foucault didemonstrasikan di Katedral St. Isaac. Ribuan penonton menyaksikan kemenangan ilmiah tersebut. Sebuah bola perunggu yang digantungkan dari kubah digerakkan untuk menunjukkan secara visual rotasi Bumi. Panjang utas adalah 98 m - terpanjang dalam sejarah demonstrasi pengalaman.

Pendulum dilepas pada tahun 1986, dan patung merpati, simbol Roh Kudus, dikembalikan ke tengah kubah, tempat kabel dulu dipasang. Sekarang pendulum Foucault disimpan di ruang bawah tanah Katedral St. Isaac, dalam eksposisi peringatan "Untuk Mengingat".

Jurnal "Museum World" (No. 10, 2016) mengatakan bahwa pada tahun 1901 di Katedral St. Isaac dari Dalmatia mendemonstrasikan pengalaman Jean Foucault. Tapi tidak di tengah, di bawah kubah, tetapi di kubah lengkung samping.

Pemandangan Lapangan Desembris dan Katedral St. Isaac. 1930-1936

Pameran Museum Anti-Agama Negara di gedung Katedral St. Isaac. Leningrad, 1931
Anak-anak sekolah di model menjelaskan percobaan dengan pendulum Foucault. Museum Anti-Agama Negara. 1930-an
Pameran Museum Negara Anti-Agama. 1930-an Sebuah model yang membantu untuk memahami esensi dari pengalaman.

Dalam artikel yang sama, lokasi eksperimen juga diindikasikan dihancurkan pada masa Soviet Katedral Andrew di Kronstadt. Pengalaman di dalamnya ditunjukkan pada akhir dekade pertama abad ke-20.