En Foucaultpendel är ett klassiskt
fysikexperiment, som visar att jorden roterar runt sin axel. Då
experimentet utfördes för första gången av Léon Foucault år 1851 i Paris
var det det första synliga beviset för jordens rotation, där man med
egna ögon kunde se att jorden snurrar runt sin axel. Naturligtvis
visste man detta vid denna tid men ett ett påtagligt, för alla synligt bevis saknades.
Pendeln består av en stålkula upphängd i
en lina. (Se bilden till höger). Kulan måste vara perfekt symmetriskt
upphängd och kunna svänga fritt i alla riktningar för att experimentet
ska lyckas. När man satt pendeln i svängning i
någon riktning kan man efter en stund märka att riktningen har ändrats
och hela tiden ändras. Ändringen är i Motala 13
grader medurs per timme.
Men i själva verket är det inte pendelns riktning som
ändras, pendeln svänger hela tiden fram och tillbaka i samma riktning*) - istället är det jordklotet
som roterar under pendeln. Men för en åskådare på jordklotet ser det ut som om det är pendelns riktning som ändras.
Använd länken "Foucaultpendelns funktion"
för att se en animation av funktionen.
Läs om historien bakom
upptäckten under länken "Leon Foucaults historia".
År 2007 firade Carlsund utbildningscentrum i Motala sitt
10-årsjubileum. Gymnasieskolan kunde då den 11 maj inviga en
Foucaultpendel som tillverkats på skolan utan hjälp av sponsorer.
Att köpa en färdig Foucault-pendel med en inbyggd drivning hade varit
mycket dyrt (i den mån man kan hitta en säljare).
Pendeln
har en elektro-magnetisk drivning som hela tiden tillför lite energi så att
den inte ska stanna. I centrum på bottenplattan finns därför en
elektromagnet som ger kulan en liten kick varje gång den just passerat ett
vändläge. På så sätt hålls rörelsen igång.
*) Strikt gäller detta bara vid nord- och
sydpolen. På andra latituder är rörelsen mer komplicerad.
|
 |
Ungefär var tolfte minut slås en
ny pinne ner
..... |
Foucaultpendeln hänger i entrén till
Carlsund utbildningscentrum.
|
|
Tekniska data |
Pendelns längd |
6 meter |
Linans
diameter |
1,5
mm |
Kulans
massa |
ca 13 kg |
Kulans
diameter |
15 cm |
Kulans
material |
stål, med 3 μm
guld |
Bottenplattans diameter |
120 cm |
Spolens ytterdiameter |
220 mm |
Använd
koppartråd |
ca 600 meter |
Amplitud |
ca 40 cm |
Svängningstid |
4,9 sekunder |
Magnetfält i centrum av spolen vid 0,7 A |
19 mT |
I
Motala, som ligger på nordlig latitud 58° 33´, är tiden för att
pendelns svängningsplan ska vrida sig 360° ca 28 timmar. Pendeln
vrider sig ca 307° på ett dygn. Svängningsplanets vridningshastighet
ges av 15° sin λ, där λ är latituden. |
|
|