Výška zavesenia kyvadla na testovanie presýpacích hodín. Chrámy s foucaultovými kyvadlami. Spindle-Foucaultovo kyvadlo dokazuje, že Zem je v pokoji a vôbec sa neotáča, čo je v princípe nemožné – tak z matematických úvah, ako aj z úvah fyziky gyroskopu,

Neviem, koľkí z čitateľov tejto stránky videli Foucaultovo kyvadlo naživo. V ZSSR bolo veľa Foucaultových kyvadiel. Boli inštalované v katedrálach ako protináboženská propaganda. A čím dlhšie bolo zavesenie, tým pôsobivejšie vyzerali kyvadla. Najdlhšie v Trojičnej katedrále Pskovského Kremľa, v kostole svätého Jána vo Vilniuse, v dominikánskej katedrále vo Ľvove. Ale to najlepšie viselo v Dóme svätého Izáka v Leningrade, celých 93 metrov (bolo zavesené po premenovaní mesta, bolo odstránené presne pred opätovným premenovaním mesta).

Tí, čo videli, si pamätajú, že ide o také mohutné kovové závažie visiace na tenkej niti, ktoré sa vo veľkom kýve po podlahe a hojdacia rovina časom urobí celý kruh. Tieto kyvadlá sa nikdy nezastavia, sú živou ukážkou rotácie Zeme.

Prečo však kyvadlo potrebuje tieto kyvadlá? Nič nezmôžu! Alebo môže?...

ZSSR zanikol, vedu nikto nepotrebuje a kyvadlá boli odstránené. Na obrázku hore je Foucaultovo kyvadlo v parížskom Panteóne. V roku 1851 ho tam zavesil Napoleon III. a visí tam doteraz. Dĺžka zavesenia - 68 metrov.

Princíp fungovania Foucaultovho kyvadla je dosť mätúci. Rovina jeho rotácie je ovplyvnená ako zemepisnou šírkou miesta, kde je inštalovaný, tak aj dĺžkou zavesenia (dlhé kyvadla sa otáčajú rýchlejšie). Kyvadlo namontované na stĺpe sa otočí za 24 hodín. Kyvadlo namontované na rovníku sa nebude vôbec otáčať, rovina zostane nehybná. Foucault sám nedokázal odvodiť rozumný vzorec rotácie, to sa urobilo po ňom.

Vynára sa otázka – ako Foucault uhádol zavesiť takéto kyvadlo?
Tu sa zdá, že na vine je prípad, ale vyzerá to ako vzor. V tých časoch delostrelectvo dosahovalo takú presnosť, že balistika sa zmenila na vedu. A potom bola zaznamenaná anomália - ak zbraň strieľa presne na sever, potom ak je nainštalovaná na severnej pologuli, projektil sa odchýli doprava a ak na južnej pologuli, potom doľava.

Foucault bol originálna osobnosť a aby dokázal, že za to môže rotácia Zeme, vymyslel takýto experiment s kyvadlom.
To znamená, že pred Foucaultom delostrelecká technika nedosahovala takú presnosť, aby sa dal zachytiť účinok.
A po Foucaultovi... Ak by sa nenašiel taký originál ako Foucault, tak určite kyvadlo postavili až vtedy, keď sa pod neho priviedla teória a rotácia lietadla by vyplývala zo vzorcov. Potom by ho však nikto nepotreboval a nevzbudzoval by taký záujem.
V skutočnosti všetko skončilo tým, že v Ríme, vo Vatikáne, v Katedrále svätého Ignáca svätí otcovia zavesili to isté kyvadlo, boli presvedčení o efekte – a katolícka cirkev oficiálne uznala rotáciu Zeme. .

Aký praktický význam by teda mohlo mať kyvadlo ako také?
S ním môžete približne určiť zemepisnú šírku. Pre nájomných vrahov je úplne nepochopiteľné kde, nie je jasné kde a nie je jasné prečo.
Ale pripomínam, že Foucaultovo kyvadlo bude fungovať aj v magických svetoch a žiadni elfovia nič nezvládnu (svety, kde sa planéta neotáčala, sa dajú spočítať na prstoch jednej ruky – a v takýchto svetoch je hneď jasné, že sú sú špeciálne).

V iných prípadoch má Foucaultovo kyvadlo veľmi zaujímavú úlohu, ktorú zohralo aj v skutočnosti.
Totiž rozbil svetonázor ľudí.
A tieto veci sú veľmi cenné, posúvajú svet od veci.
A takých vecí je málo, okrem Foucaultovho kyvadla si človek zapamätá a, ale odporučil by som ich v prvom rade nájomnému vrahovi zrealizovať, takéto veci lámu povestnú zotrvačnosť myslenia.

FOUCAULTOVÉ KYVADLO, zariadenie, ktoré vizuálne demonštruje rotáciu Zeme. Jeho vynález sa pripisuje J. Foucaultovi (1819-1868). Experiment sa spočiatku robil v úzkom kruhu, no L. Bonaparta (ktorý sa neskôr stal Napoleonom III., francúzskym cisárom) zaujal natoľko, že navrhol Foucaultovi, aby ho verejne zopakoval vo veľkolepom meradle pod kupolou Panteónu v Paríži. Táto verejná demonštrácia, usporiadaná v roku 1851, sa nazýva Foucaultov experiment.

Pod kupolou budovy Foucault zavesil kovovú guľu s hmotnosťou 28 kg na oceľový drôt dlhý 67 m. smeroch. Pod kyvadlom bol vyrobený kruhový plot s polomerom 6 m so stredom priamo pod závesným bodom. Cez plot sa sypal piesok, aby ho pri každom švihu mohol kovový hrot pripevnený pod guľou kyvadla zmiesť do cesty. Aby sa zabezpečilo spustenie kyvadla bez bočného zatlačenia, bolo odobraté nabok a zviazané lanom. Potom, čo sa kyvadlo po uviazaní dostalo do stavu úplného pokoja, lano sa spálilo a kyvadlo sa dalo do pohybu.

Kyvadlo tejto dĺžky vykoná jednu úplnú osciláciu za 16,4 sekundy a čoskoro sa ukázalo, že rovina výkyvu kyvadla sa vzhľadom na podlahu otáča v smere hodinových ručičiek. Pri každom ďalšom švihu kovová špička zmietla piesok asi 3 mm od predchádzajúceho miesta. Za hodinu sa kývajúce lietadlo otočilo o viac ako 11° a asi za 32 hodín urobilo úplnú otáčku a vrátilo sa do predchádzajúcej polohy. Táto pôsobivá ukážka priviedla publikum priam k hystérii; zdalo sa im, že pod nohami cítia rotáciu Zeme.

Ak chcete zistiť, prečo sa kyvadlo takto správa, zvážte pieskový krúžok. Severný bod prstenca je 3 m od stredu a vzhľadom na to, že Panteón sa nachádza na 48 ° 51 ° severnej zemepisnej šírky, táto časť prstenca je o 2,3 m bližšie k zemskej osi ako stred. Preto, keď sa Zem v priebehu 24 hodín otočí o 360 °, severný okraj prstenca sa bude pohybovať po kruhu s menším polomerom ako stred a za deň prejde o 14,42 m menej. Preto je rozdiel v rýchlostiach týchto bodov 1 cm/min. Podobne sa južný okraj prstenca pohybuje rýchlosťou 14,42 metra za deň alebo 1 cm/min rýchlejšie ako stred prstenca. Kvôli tomuto rozdielu rýchlosti zostáva čiara spájajúca severný a južný bod prstenca vždy smerovaná zo severu na juh.

Na zemskom rovníku by severný a južný koniec takého malého priestoru boli v rovnakej vzdialenosti od zemskej osi, a preto by sa pohybovali rovnakou rýchlosťou. Preto by sa povrch Zeme netočil okolo zvislého stĺpca stojaceho na rovníku a Foucaultovo kyvadlo by sa kývalo pozdĺž tej istej čiary. Rýchlosť rotácie hojdacej roviny by bola nulová a čas na úplné otočenie by bol nekonečne dlhý. Ak by bolo kyvadlo nastavené presne na jeden z geografických pólov, ukázalo by sa, že rovina výkyvu sa každú hodinu otočí presne o 15° a úplne sa otočí o 360° za 24 hodín. (Povrch Zeme sa otočí o 360° za deň okolo zemskej osi.)

Pripomeňme, že Foucaultovo kyvadlo je experimentálne zariadenie, pomocou ktorého môžete vizuálne pozorovať dennú rotáciu Zeme. Ide o pomerne dlhý (v pôvodnom návrhu Jeana Foucaulta dĺžka 67 m) oceľový drôt, na ktorom je zavesené bremeno. V priebehu času sa mení rovina kmitania kyvadla, pomaly sa otáča v smere opačnom k ​​smeru rotácie Zeme a geografická poloha (zemepisná šírka) zariadenia ovplyvňuje rýchlosť zmeny.

Je veľmi ťažké si predstaviť rovinu, ktorá je stacionárna vzhľadom na hviezdy, a teda rotujúca vzhľadom na Zem. Zem je príliš veľká, jej zdanlivá „plochosť“ je nám príliš známa a rotáciu na sebe úplne necítime. Foucaultovo kyvadlo jasne demonštruje efekt dennej rotácie, no ani pri pohľade naň nie je vždy ľahké pochopiť a prijať jeho „svedectvo“.

tanier; tri vidlice; vínny korok; vápno alebo akýkoľvek iný predmet podobných parametrov, ľahko prepichnutý ihlou; dve šijacie ihly; cievka nite; soľ.

A predstavte si situáciu: váš syn príde za vami a pýta sa: oci, čítal som o akomsi Foucaultovom kyvadle, ktoré dokazuje, že Zem sa točí, a ničomu som nerozumel. Môžete mi to vysvetliť jednoduchším spôsobom? Samozrejme, odpoviete a postavíte si kyvadlový model priamo v kuchyni.

limetky a ihličie

Model môžete postaviť takmer z čohokoľvek, môžete ho urobiť krajším, väčším, fotogenickejším. Rozhodli sme sa použiť jednoduché predmety, ktoré možno nájsť za pár minút takmer v každej kuchyni. Nemusíte ani ísť do obchodu.

Ak platničku rovnomerne otáčame (napríklad položením na rotujúci kotúč), hrot nášho kyvadla bude opisovať obrazec na soli, podobný obrazcu, ktorý opisuje skutočné Foucaultovo kyvadlo.

Takže tanier, tri vidličky, dve ihly, korok, nejaký ten náklad (limetka, zemiak, malé jablko), špulka nite, soľ. Doska zohráva úlohu Zeme a stôl, na ktorom stojí, je pevný súradnicový systém, v ktorom sa Zem otáča (inými slovami, hviezdy). Z toho všetkého je ľahké postaviť štruktúru zobrazenú na prvej fotografii. Najťažšie je zvoliť dĺžku nite tak, aby sa hrot ihly sotva dotýkal povrchu dosky. Je veľmi dôležité dodržať centrovanie, teda dbať na to, aby hrot ihly vychádzal zo samotného stredu plodu, ktorý sa používa ako záťaž.

Potom spustíme systém – najlepšie je náklad potiahnuť nabok a pustiť. Kyvadlo sa začne kývať. Ak otočíme platňu okolo osi, zistíme, že kyvadlo sa s ňou neotáča, ale naďalej kmitá v konštantnej rovine! Soľ sa v tomto prípade používa kvôli prehľadnosti - keď otočíte tanier, hrot ihly nakreslí novú trajektóriu.

Čím dlhší je závit, tým dlhšie bude kyvadlo oscilovať s dostatočnou amplitúdou, aby bolo zaujímavé pozorovať experiment zboku.

Teraz si stačí predstaviť, že doska je veľmi veľká - s priemerom Zeme. A otáča sa, ako hovorieval Galileo, sám od seba, rovnako ako otáčame tanier rukami. A Foucaultovo kyvadlo, zostupujúce z kupoly moskovského planetária alebo parížskeho panteónu, vykresľuje zložitý obrazec, ktorý neustále mení rovinu oscilácie vzhľadom na Zem. Presnejšie, je to Zem, ktorá mení svoju polohu voči kyvadlu. Ako tanier.

Poďme sa prejsť Foucaultovým kyvadlom – jediným vizuálnym dôkazom „správnej“ rotácie Zeme.

Ide o bežné kyvadlo, ktoré sme už mnohokrát videli v nástenných/dedkovských hodinách. Ale len špeciálne odpruženie mu umožňuje točiť. Z nejakého dôvodu nie je dizajn tohto zavesenia dostupný na internete. Tu sú len tvorcovia kyvadla v Kyjeve, ktorí sa sťažovali na zložitosť práce: na tvorbe kyvadla počas roka pracoval tvorivý tím 10 ľudí(http://www.mpravda.com/?lang=ru&pubId=51956- tieto informácie už boli vymazané).

V katedrále svätého Izáka sme mali kyvadlo v rokoch 1931 až 1986: lopta bola zavesená pod kupolou na kábli s dĺžkou 93 metrov. Najväčší na svete!

Všetky kyvadla sa otáčali v súlade s Coriolisovým posunom (nie za deň, ale podľa sínusu zemepisnej šírky oblasti - 32 hodín v Paríži). Ale tu je zaujímavý citát zo stránky " Mechanika inerkoidu"(tí, ktorí chcú, môžu študovať výpočty):

... ak budeme vychádzať z Coriolisovho zrýchlenia, tak rýchlosť relatívnej rotácie kyvadla v každom bode trajektórie bude dvojnásobná, ako vyplýva z relatívneho výpočtu, čo v zásade nemôže byť. Coriolisova sila v tomto prípade jednoznačne dáva nesprávny výsledok.

A mám na to vysvetlenie dvojnásobne rýchlejšej rotácie: rotácia kyvadla symbolizuje rotáciu roviny rotácie kyvadla, ale keď sa Zem otočí o 180 stupňov, bude sa táto rovina zhodovať s počiatočnou, len pohyb v r. bude v opačnom smere (pozrite sa na obrázok na začiatku textu a otočte pozorovateľa o 180 stupňov - projektil letí v rovnakej rovine, ale preč od neho). Rovina rotácie kyvadla za deň (na póle) by sa teda mala posunúť dvakrát. Kde sa teda vzalo tých 32 hodín v Paríži? Falošní konštruktéri prišli formálne pomocou štandardného vzorca.

Vieme, ako fungujú kyvadlové hodiny: sú „nabité“ závažím, bez ktorého by kmity v dôsledku trenia rýchlo vyhasli. Vo Foucaultových kyvadlách nie je žiadne závažie. Čo ich „krúti“?

Ale hlavná vec: kyvadlo sa otáča. To znamená, že kyvadlo tlačí na záves, čím sa otáča. Koniec koncov, ak zavesenie spôsobí otáčanie kyvadla, potom je to už podvod. Ako môžeme rozumieť bez znalosti konštrukcie?

A podľa tých istých dedových hodín! A tam sa kyvadlo hojdá, ale na pevnom zavesení - na osi. To znamená, že Coriolisova sila musí vždy pôsobiť na pravú stranu nápravy, teda ako železničná koľajnica. A os na jednej strane obrúsiť. Čo by malo viesť k rýchlemu rozpadu tejto osi. Počuli ste už o takom rozpise? Ale pôvodné Foucaultovo kyvadlo v Paríži bolo v roku 2010 rozbité, náhodne sa dotklo kábla (napájanie rotujúceho motora?)?!

Dlho som premýšľal, ako je zavesenie usporiadané na preukázanie tohto falošného, ​​až kým som neuvidel nádherné video:

Po prvé, od 50. sekundy (jasne od 55.) je šnúra viditeľná. A on nie je natiahnutý, ale vlna. Je to puzdro, ktoré skrýva šnúru vo vnútri, takže nevidíte, ako sa točí?

Po druhé, veľmi pozoruhodný efekt: v čase 1.13 sa kyvadlo vzďaľuje od nás a zasiahne cieľ a v čase 1.17 sa už pohybuje smerom k nám a NETrafí cieľ (v čase 1.19 zasiahne ešte viac). je to takto? Pri každom švihu sa kyvadlo mierne otočí (malo by).

Tie. ak sa dotknete v jednom smere, tak pri pohybe späť by to malo bolieť ešte viac.

To môže byť len vtedy, ak sa kýva nie v rovine, ako nám hovoria, ale pozdĺž krivky. Navyše je zastrčený v momente maximálnej odchýlky od fotoaparátu.

Povedal by som, že guľa kyvadla, naklonená k nám, naráža na zakrivenú plochu (niečo ako Möbiov pás). Zakaždým teda lopta nezasiahne kolmo, ale pod určitým uhlom, čím sa zmení uhol odrazu. Preto určité zakrivenie trajektórie.

V skutočnosti gif z Wiki demonštruje presne túto skutočnosť.

Zdá sa, že záhada zavesenia Foucaultovho kyvadla je vyriešená.

Podstránky (8):

Na experimentálnu demonštráciu dennej rotácie Zeme mnohé univerzity, planetáriá a knižnice využívajú Foucaultovo kyvadlo. poviem o chrámoch, v ktorých bola táto skúsenosť demonštrovaná alebo sa demonštruje teraz.

Panteón, Paríž
Francúzsky fyzik Jean Bernard Léon Foucault (1819-1868) prvýkrát predviedol svoj experiment 8. januára 1851. V pivnici svojho domu v Paríži vykonal fyzik experiment s kyvadlom dlhým 2 metre. Experiment vzbudil veľký záujem a už v marci toho istého roku sa verejne uskutočnil pod kupolou Panteónu v Paríži.

V budove Panteónu vedec zavesil kovovú guľu s hmotnosťou 28 kilogramov na oceľový drôt dlhý 67 metrov. Na spodnej časti kovovej gule bol upevnený bod. Držiak umožnil kyvadlu voľne oscilovať vo všetkých smeroch. Pred spustením bolo kyvadlo odobraté nabok a zviazané lanom, ktoré bolo následne prepálené - to umožnilo vyhnúť sa bočnému tlačeniu. Kyvadlo sa kývalo cez oplotený areál s priemerom 6 m. Pozdĺž priemeru plochy sa sypala piesková cesta a kyvadlo pri pohybe špičkou kreslilo značky do piesku. Po niekoľkých minútach bolo vidieť, že sa zmenila rovina výkyvu kyvadla.

Asi za 32 hodín kyvadlo urobilo úplnú otáčku a na piesku načrtlo trajektóriu svojej rotácie. Pomocou tohto experimentu bola jasne preukázaná denná rotácia Zeme. Zážitok je možné urobiť ešte veľkolepejším umiestnením objektu blízko okraja trajektórie kyvadla, ktorý sa po chvíli zrúti.

Ako potom dokazuje zmena roviny kmitania kyvadla rotáciu Zeme? Podľa fyzikálnych zákonov kyvadlo nemení rovinu svojho výkyvu. Ale piesok alebo predmety umiestnené na experiment rotujú spolu s povrchom Zeme pri jej každodennom kruhovom pohybe a v určitom bode sa ocitnú v rovine výkyvu kyvadla.

Čím dlhší je závit, na ktorom je kovová gulička zavesená, tým väčšia rotácia sa vykoná za jednu periódu. Preto pri demonštrácii práce Foucaultovho kyvadla vo veľmi vysokých budovách, napríklad v chrámoch, bude rotácia Zeme zreteľnejšia a samotný experiment bude veľkolepejší.

Na fotografii moderná kópia Foucaultovho kyvadla a kamenná socha egyptskej mačky. (Fotka)

Fukusaiji, Nagasaki
V japonskom meste Nagasaki na ostrove Kjúšú sa nachádza nezvyčajný budhistický chrámový komplex. Fukusaiji založili čínski mnísi z provincie Fujian v roku 1628, ale 9. augusta 1945 bolo zničené pri atómovom výbuchu. Kláštor bol obnovený na pamiatku tých, ktorí zomreli v roku 1979. Každý deň presne o 11-02, počas výbuchu atómovej bomby, zvoní chrámový zvon.

Tvar chrámu-mauzólea je podobný obrovskej korytnačke, na ktorej pancieri je veľká biela socha bohyne milosrdenstva Kannon. Socha vysoká 18 metrov a vážiaca 35 ton je vyrobená z hliníkovej zliatiny.

V chráme je Foucaultovo kyvadlo zavesené nad pozostatkami 16 500, ktorí zomreli počas druhej svetovej vojny. 25-metrový kábel je vo vnútri sochy.

Na fotografii je interiér kostola. Lano Foucaultovho kyvadla vychádza zo zlatej diery v klenbe a spúšťa sa za kovovým zábradlím na podlahe.

Fotografie: +

Bazilika San Petronio, Bologna
Azda najvhodnejším miestom na demonštráciu Foucaultovho kyvadla bolo talianske „mesto vied“, kde bola založená najstaršia univerzita v Európe (1088). Katedrála v Bologni, zasvätená patrónovi mesta, svätému biskupovi Petroniovi, bola postavená v priebehu niekoľkých storočí, počnúc rokom 1390. Bazilika zaujme svojou veľkosťou: dĺžka stavby je 132 metrov, šírka 60 metrov, výška klenieb 45 metrov.

Katedrála demonštruje nielen Foucaultovu skúsenosť (na snímke v pozadí). Profesor astronómie na Univerzite v Bologni Giovanni Domenico Cassini (1625-1712) v roku 1665 označil vo vnútri katedrály na podlahe poludník dlhý 66,8 m, na ktorom je možné pozorovať pohyb slnečného lúča cez otvor v streche chrámu a označiť dni a mesiace.

Fotografie: +

Kostol sv. Jána, Vilnius
Jediné Foucaultovo kyvadlo v Litve sa nachádza v katolíckom kostole. Pomenovaný po sv. Jána Krstiteľa a sv. Jána Evanjelistu, kostol postavili v 18. storočí podľa projektu Johanna Christopha Glaubitza (1700-1767). Kyvadlo môžete vidieť v múzeu vedy, ako stúpa na druhé poschodie 68-metrovej zvonice.

Fotografie: +

Katedrála Sophia, Vologda.
V Rusku počas sovietskej éry prvú výstavu Foucaultových skúseností pripravili Štátne múzeum, Zväz militantných ateistov a Spoločnosť miestnej histórie. Demonštrácia sa konala počas protiveľkonočnej kampane v roku 1929 v Katedrále sv. Sofie vo Vologde. V budove bola usporiadaná protináboženská výstava a kyvadlo sa stalo jedným z jej exponátov. Na kovových väzbách v interiéri bola zavesená 18-metrová niť. (Foto 1917-1950)

Katedrála svätého Izáka, Petrohrad
Na Veľkú noc z 11. na 12. apríla 1931 bolo v Katedrále svätého Izáka demonštrované kyvadlo Jeana Foucaulta. Svedkami vedeckého triumfu boli tisíce divákov. Bronzová guľa zavesená na kupole sa dala do pohybu, aby vizuálne demonštrovala rotáciu Zeme. Dĺžka vlákna bola 98 m - najdlhšia v histórii preukazovania skúseností.

V roku 1986 bolo kyvadlo odstránené a do stredu kupoly, kde býval kábel, bola vrátená plastika holubice, symbol Ducha Svätého. Teraz je Foucaultovo kyvadlo uložené v suteréne Katedrály svätého Izáka, v pamätnej expozícii „Na pamiatku“.

V časopise „Múzejný svet“ (č. 10, 2016) sa píše, že ešte v roku 1901 v Katedrále sv. Izák z Dalmácie predviedol skúsenosť Jeana Foucaulta. Nie však v strede, pod kupolou, ale v klenbe bočného oblúka.

Pohľad na námestie Decembristov a Katedrálu svätého Izáka. 1930-1936

Expozícia Štátneho protináboženského múzea v budove Dómu svätého Izáka. Leningrad, 1931
Školáci pri modeli vysvetľujúcom pokus s Foucaultovým kyvadlom. Štátne protináboženské múzeum. 30. roky 20. storočia
Expozícia Štátneho protináboženského múzea. 30. roky 20. storočia Model, ktorý pomohol pochopiť podstatu zážitku.

V tom istom článku je tiež uvedené, že miesto experimentu bolo zničené v sovietskych časoch Ondrejova katedrála v Kronštadte. Skúsenosti v ňom sa prejavili koncom prvého desaťročia 20. storočia.