Як зробити саморобний маятник Фуко для доказу обертання Землі
Ви, можливо, знаєте маятник як вантаж, що коливається всередині дідусиного годинника або метронома, що задає ритм музикантові. Але існує один конкретний тип, який перетворює фізику на видовищну виставу. Це маятник Фуко.
Названий на честь французького фізика Леона Фуко, цей пристрій не просто хитається туди-сюди. Воно повільно повертається кругом протягом дня. Цей візуальний трюк раз і назавжди довів, що Земля обертається. Оригінальні експерименти були величезними. Величезними. Але вам не потрібні величний музей чи собор, щоб стати свідком цього ефекту.
Ви можете зібрати меншу, але працюючу версію у себе вдома. Проте є одна умова. Вам потрібен безвітряний день. Будь-який бриз спотворить ваші дані, тому терпіння та прогнози погоди є частиною процесу створення.
Саме те, що вам потрібно для початку.
Зберіть матеріали
Список простий. Ви не шукаєте високотехнологічних компонентів.
- Тканинний або полотняний мішок : Щось досить міцне, щоб утримувати вагу, не розриваючись.
- Дрібний сухий пісок : Волога тут ворог. Вологий пісок комкується. Він забиває отвори. Він псує експеримент.
- Великий пакет для сміття : Він служить вашою поверхнею для запису.
- Цвях : Для пророблення отвору для потоку піску.
- Нейлонова мотузка : Вона має бути довжиною близько 13 футів (4 метри).
- Висока, стійка конструкція : 12-15 футових (3,7–4,6 метрів) сходів або міцних гойдалок.
- Скотч : Звичайний побутовий скотч підійде.
Конструювання маятника
Почніть із наповнення мішка піском. Не переповнюйте його до країв, але переконайтеся, що у нього достатньо маси для стабільних коливань. Перш ніж щось прикріплювати, підніміть мішок і обережно потрясіть його. Ви перевіряєте наявність дірок. Якщо пісок прокидається рано, ви не зможете виправити це пізніше.
Щільно закрийте верх мішка нейлоновою мотузкою. Надійно зав’яжіть вузол. Тепер повісьте мішок на високу конструкцію. Мотузка має бути натягнута.
Після того, як мішок повисне, подивіться на дно. Візьміть цвях і проробіть отвір у центрі основи мішка. Розмір має значення. Зробіть отвір трохи більший за кінчик ручки. Ви хочете повільного, рівного струмка піску, а не потоку. Якщо він виливається надто швидко, ваші сліди змажуться. Якщо він взагалі не тече, злегка розширіть отвір.
Перевірте швидкість. Вона має бути постійною.
Заклейте отвір скотчем зараз. Ви не бажаєте, щоб пісок випливав до початку тесту.
Розстеліть великий пакет для сміття на землі безпосередньо під маятником. Закрийте всю область, де гойдатиметься маятник. Це ваше полотно. Сліди піску запишуть обертання Землі у цьому пакеті.
Налаштування та хитання
Перш ніж відпустити, перевірте, чи висить мішок прямо вниз. Якщо мотузка скручена або мішок нахилений, ваші гойдання будуть еліптичними. Вам потрібна пряма лінія. Відрегулюйте мотузку або мішок, доки він не висітиме ідеально вертикально.
Відтягніть мішок назад. Тримайте мотузку натягнутою. Підніміть його так, щоб дно мішка знаходилося приблизно за 4 фути (1,2 метра)
