Co to jest Foucaulta Wahadło

Co to znaczy: ciężka kula zawieszona na długiej lince, wykonująca ruch wahadłowy. Oryginalne w.F. stanowiła kula o masie 28 kg zawieszona pod kopułą Panteonu (Paryż) na lince o długości 67 m. W 1855 r. Leon Foucault wykazał doświadczalnie obrót płaszczyzny wahań wahadła, co było dowodem ruchu obrotowego Ziemi. W.F. jest dobrym przybliżeniem wahadła matematycznego (zobacz oscylator harmoniczny prosty). Drgania wahadła obserwowane z inercjalnego układu odniesienia odbywają się w ustalonej płaszczyźnie. Siły działające na kulę: jej ciężar i naciąg linki nie mogą zmienić położenia płaszczyzny wahań. Płaszczyzna wahań w.F. umieszczonego na biegunie Ziemi dokonuje pełnego obrotu pośrodku czasu T = 23 h 56 m 3,445 s (doba gwiazdowa), ponieważ płaszczyzna wahań nie wymienia swego położenia względem gwiazd, z kolei Ziemia "kręci się" pod wahadłem. Na biegunie wektor siły ciężkości działającej na kulę Q jest równoległy do prędkości kątowej ω0, Q ||ω0. Na szerokości geograficznej φ ciężar ω||ω0⊥φ⊥ i ta składowa prędkości kątowej jest odpowiedzialna za obrót płaszczyzny wahadła. Podstawiając: ω0 = 2π/T i ωφ⊥ = 2π/Tφ otrzymujemy wzór na czas pełnego obrotu płaszczyzny wahań w.F.: Na biegunie: φ = 90o, Tφ= T W Paryżu: φ = 48,8o, Tφ = 31h 48m Na równiku φ = 0o, Tφ ∞ Rozpatrując ruch w.F. w nieinercjalnym układzie odniesienia związanym z obracającą się Ziemią stwierdzamy, iż obrót płaszczyzny wahań wywołany jest siłami Coriolisa