Вы, возможно, знаете маятник как качающийся груз внутри дедушкиных часов или метронома, задающего ритм музыканту. Но существует один конкретный тип, который превращает физику в зрелищное представление. Это маятник Фуко.
Названный в честь французского физика Леона Фуко, это устройство не просто качается туда-сюда. Оно медленно поворачивается по кругу в течение дня. Этот визуальный трюк раз и навсегда доказал, что сама Земля вращается. Оригинальные эксперименты были гигантскими. Огромными. Но вам не нужны величественный музей или собор, чтобы стать свидетелем этого эффекта.
Вы можете собрать меньшую, но работающую версию у себя дома. Однако есть одно условие. Вам нужен безветренный день. Любой бриз исказит ваши данные, поэтому терпение и прогнозы погоды являются частью процесса создания.
Вот именно то, что вам нужно для начала.
Соберите материалы
Список простой. Вы не ищете высокотехнологичные компоненты.
- Тканевый или холщовый мешок : Что-то достаточно прочное, чтобы удерживать вес, не разрываясь.
- Мелкий сухой песок : Влага здесь враг. Влажный песок комкуется. Он забивает отверстия. Он портит эксперимент.
- Большой мусорный пакет : Он служит вашей поверхностью для записи.
- Гвоздь : Для проделывания отверстия для потока песка.
- Нейлоновая веревка : Она должна быть длиной около 13 футов (4 метра).
- Высокая, устойчивая конструкция : 12-15 футовая (3,7–4,6 метра) лестница или прочная качели.
- Скотч : Обычный бытовой скотч подойдет.
Конструирование маятника
Начните с наполнения мешка песком. Не переполняйте его до краев, но убедитесь, что у него достаточно массы для стабильных качаний. Прежде чем что-либо прикреплять, поднимите мешок и аккуратно потрясите его. Вы проверяете наличие дыр. Если песок просыпается рано, вы не сможете исправить это позже.
Плотно закройте верх мешка нейлоновой веревкой. Надежно завяжите узел. Теперь повесьте мешок на вашу высокую конструкцию. Веревка должна быть натянута.
После того как мешок повиснет, посмотрите на дно. Возьмите гвоздь и проделайте отверстие в центре основания мешка. Размер имеет значение. Сделайте отверстие немного больше кончика ручки. Вы хотите медленной, ровной струйки песка, а не потока. Если он выливается слишком быстро, ваши следы смажутся. Если он вообще не течет, слегка расширьте отверстие.
Проверьте скорость. Она должна быть постоянной.
Заклейте отверстие скотчем на данный момент. Вы не хотите, чтобы песок вытекал до начала теста.
Расстелите большой мусорный пакет на земле непосредственно под маятником. Закройте всю область, где будет качаться маятник. Это ваш холст. Следы песка запишут вращение Земли на этом пакете.
Настройка и качание
Прежде чем отпустить, проверьте, висит ли мешок прямо вниз. Если веревка скручена или мешок наклонен, ваши качания будут эллиптическими. Вам нужна прямая линия. Отрегулируйте веревку или мешок, пока он не будет висеть идеально вертикально.
Оттяните мешок назад. Держите веревку натянутой. Поднимите его так, чтобы дно мешка находилось примерно в 4 футах (1,2 метра)
