Маятник Фуко, основная информация
Исторические сведения о жизни и научной деятельности Жана Бернара Леона Фуко - французского физика, механика и астронома, члена Парижской Академии наук. Описание и физика эксперимента, его этапы. Интересные факты о практическом применении маятника Фуко.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 09.04.2014 |
| Размер файла | 26,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования Саратовской области
Поволжский колледж технологий и менеджмента
Отделение информационных технологий и программирования
Реферат
на тему: «Маятник Фуко»
по дисциплине: «Физика»
Работу выполнил: Горшков Н.
Проверил: Романова Е.М.
г. Балаково 2014 год
Жан Бернар Леон Фуко (фр. Jean Bernard Leon Foucault; 18 сентября 1819, Париж -- 11 февраля 1868, Париж) -- французский физик, механик и астроном, член Парижской Академии наук (1865). Состоял членом Берлинской академии наук, был членом-корреспондентом Петербургской Академии наук(1860), иностранным членом Лондонского королевского общества (1864).
С 1845 года редактировал научный отдел журнала «Journal des Debats». В 1855 году назначен физиком Парижской обсерватории, вскоре избран членом Бюро долгот.
Известен прежде всего как создатель маятника Фуко и изобретатель гироскопа. научный маятник фуко физика
Эксперимент Фуко
Впервые публичная демонстрация была осуществлена французским физиком и астрономом Жаном Фуко в 1851 г. в Парижском Пантеоне: под куполом Пантеона он подвесил металлический шар массой 28 кг с закреплённым на нём остриём на стальной проволоке длиной 67 м. Крепление маятника позволяло ему свободно колебаться во всех направлениях, под точкой крепления было сделано круговое ограждение диаметром 6 метров, по краю ограждения была насыпана песчаная дорожка таким образом, чтобы маятник в своём движении мог при её пересечении прочерчивать на песке отметки. Чтобы избежать бокового толчка при пуске маятника, его отвели в сторону и привязали верёвкой, после чего верёвку пережгли.
Период колебания маятника при такой длине подвеса составлял 16,4 секунд, при каждом колебании отклонение от предыдущего пересечения песчаной дорожки составляло ~3 мм, за час плоскость колебаний маятника повернулась более чем на 11° по часовой стрелке, то есть примерно за 32 часа совершила полный оборот и вернулась в прежнее положение.
Физика эксперимента
Маятник Фуко является математическим маятником, плоскость колебаний которого медленно поворачивается относительно земной поверхности в сторону, противоположную направлению вращения Земли. В популярной литературе распространено ошибочное объяснение, согласно которому маятник якобы совершает колебания в плоскости, неподвижной в инерциальной системе отсчёта (в данном случае -- системе отсчёта, «связанной» со звёздами), и именно поэтому с точки зрения наблюдателя, находящегося на Земле и вращающегося вместе с нею, плоскость качания будет вращаться. В действительности ориентация плоскости качания остается неподвижной относительно звёзд только для маятника на полюсах.
На Северном или Южном полюсе Земли (ось вращения Земли лежит в плоскости колебаний маятника) плоскость колебаний маятника Фуко совершает поворот на 360° за звёздные сутки (на 15° за звёздный час), на экваторе (ось вращения Земли перпендикулярна плоскости колебаний маятника) плоскость колебаний маятника Фуко неподвижна, в произвольной точке с географической широтой (угол между осью вращения Земли и плоскостью колебаний маятника ) скорость вращения плоскости колебаний идеального маятника Фуко (в градусах в звёздный час) относительно поверхности Земли составляет
Для неидеального маятника Фуко скорость вращения плоскости колебаний зависит и от длины подвеса:
где -- амплитуда колебаний груза маятника; -- длина нити.
Поскольку период колебаний зависит от длины подвеса (), то увеличение длины нити увеличивает поворот совершаемый плоскостью вращения за один период, что и используют при демонстрации. Так, в Исаакиевском соборе в Ленинграде с 1931 по 1986 год демонстрировался маятник Фуко на подвесе длиной 93 метра.
Интересные факты
Один из элементарных способов решения занимательной задачи П. Л. Капицы об облачности Венеры является измерение длины суток при помощи маятника Фуко.
Текст задачи:
Астрономические наблюдения показывают, что на планете Венера полная облачность, так что «жители» Венеры лишены возможности наблюдать небесные светила. Опишите, каким методом они могли бы точно измерить длину своих суток.
В Исаакиевском соборе в Ленинграде маятник Фуко был запущен в ночь с 11 на 12 апреля 1931 года. Тогда это назвали триумфом науки над религией. Однако представители церкви отметили, что этот опыт никак не опровергает догмат существования Бога. Хранитель экспозиции Исаакиевского собора Сергей Окунев прокомментировал это так:
На самом деле, всё было наоборот. Первый опыт Фуко был выполнен с благословения папы Римского для того, чтобы доказать могущество Бога.
Опыты Фуко в Пантеоне были проведены по требованию президента Второй республики Луи Бонапарта (будущего Наполеона III); о документальных доказательствах благословения демонстраций Фуко со стороны папы (на тот момент Пия IX) неизвестно. Маятник Фуко, располагавшийся в Исаакиевском соборе, был снят в 1986 году и сейчас хранится в подвалах собора
Источники
· http://ru.wikipedia.org/wiki/%CC%E0%FF%F2%ED%E8%EA_%D4%F3%EA%EE
· http://ru.wikipedia.org/wiki/Фуко,_Жан_Бернар_Леон
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
История освоения космоса. Учёные-первопроходцы, занимающиеся его изучением и их открытия. Доказательство вращения Земли с помощью маятника Фуко. Использование явления инерции в космосе. Закон всемирного тяготения. Вращение космической системы Луна-Земля.
презентация [6,0 M], добавлен 13.12.2015Понятие и принципы распространения токов Фуко, их характерные особенности. Сущность скин-эффекта. Явление самоиндукции и ее ЭДС. Энергия магнитного поля, критерии и порядок ее измерения. Понятие взаимной индукции, факторы и порядок ее возникновения.
презентация [307,9 K], добавлен 24.09.2013Изучение механических колебаний физиками и астрономами древности. Галилео Галилей - основоположник точного естествознания. Теория колебаний и маятниковые часы Христиана Гюйгенса. Опыт Фуко с маятником как доказательство вращения Земли вокруг своей оси.
презентация [239,7 K], добавлен 23.03.2012Процесс формирования и появления магнитного поля. Магнитные свойства веществ. Взаимодействие двух магнитов и явление электромагнитной индукции. Токи Фуко — вихревые индукционные токи, возникающие в массивных проводниках при изменении магнитного потока.
презентация [401,5 K], добавлен 17.11.2010Механика, ее разделы и абстракции, применяемые при изучении движений. Кинематика, динамика поступательного движения. Механическая энергия. Основные понятия механики жидкости, уравнение неразрывности. Молекулярная физика. Законы и процессы термодинамики.
презентация [2,0 M], добавлен 24.09.2013Механика, молекулярная физика и термодинамика. Перемещение точки и пройденный путь, скорость, вычисление пройденного пути, кинематика вращательного движения. Электризация тел, закон сохранения электрического заряда. Работа сил электростатического поля.
шпаргалка [250,6 K], добавлен 29.11.2009Биография Аристотеля. Его трактаты: "Физика", "О себе", "Метеорология", "Механика". Учения о видах движений в аристотелевской натурфилософии, их классификация на круговые, естественные и насильственные. Изучение гидравлических и пневматических машин.
презентация [801,8 K], добавлен 16.12.2011Механика и элементы специальной теории относительности. Кинематика и динамика поступательного и вращательного движений материальной точки. Работа и механическая энергия, законы сохранения в механике. Молекулярная физика и термодинамика, теплоемкость.
курс лекций [692,1 K], добавлен 23.09.2009Предмет физики и ее связь со смежными науками. Общие методы исследования физических явлений. Развитие физики и техники и их взаимное влияния друг на друга. Успехи физики в течение последних десятилетий и характеристика ее современного состояния.
учебное пособие [686,6 K], добавлен 26.02.2008Законы механики и молекулярной физики, примеры их практического использования. Сущность законов Ньютона. Основные законы сохранения. Молекулярно-кинетическая теория. Основы термодинамики, агрегатные состояния вещества. Фазовые равновесия и превращения.
курс лекций [1,0 M], добавлен 13.10.2011Жизненный путь Исаака Ньютона - английского математика, физика и астронома. Получение образования и профессорская деятельность в Кембриджском университете. Эксперименты по оптике, изобретение телескопа-рефлектора. Открытия в области механики и математики.
презентация [1,7 M], добавлен 02.02.2017Анализ уравнения движения математического маятника. Постановка прямого вычислительного эксперимента. Применение теории размерностей для поиска аналитического вида функции. Разработка программы с целью нахождения периода колебаний математического маятника.
реферат [125,4 K], добавлен 24.08.2015Зарождение физики, основные этапы в ее развитии. Первые наблюдения по акустике, первые сведения об электричестве и магнетизме. Возникновение первой модели мироздания. Эксперимент Эратосфена Киренского. Камера-обскура - оптическое изображение объектов.
курсовая работа [745,6 K], добавлен 27.02.2012Основные сферы деятельности Галилео Галилея, его открытия в области механики и астрономии. Галилей как создатель первого телескопа. Наблюдения ученого в телескоп за крупными спутниками Юпитера. Протекание болезни итальянского физика, механика и астронома.
презентация [253,0 K], добавлен 23.03.2012Математичний маятник та матеріальна точка. Перевірка справедливості формули періоду коливань математичного маятника для різних довжин маятника і різних кутів відхилення від положення рівноваги. Механічні гармонічні коливання та умови їх виникнення.
лабораторная работа [89,0 K], добавлен 20.09.2008Використання фізичного маятника з нерухомою віссю обертання античними будівельниками. Принцип дії фізичного маятника. Пошук обертаючого моменту. Період коливань фізичного маятника та їх гармонійність. Диференціальне рівняння руху фізичного маятника.
реферат [81,9 K], добавлен 29.04.2010Краткие сведения о жизненном пути и деятельности Максвелла Джеймса Клерка - британского физика и математика. Кинетическая теория газов и теоретические выводы Максвелла о существовании электромагнитного поля. Основные достижения и изобретения физика.
презентация [141,6 K], добавлен 01.02.2013Предпосылки возникновения квантовой теории. Квантовая механика (волновая механика, матричная механика) как раздел теоретической физики, описывающий квантовые законы движения. Современная интерпретация квантовой теории, взаимосвязь с классической физикой.
реферат [44,0 K], добавлен 17.02.2010Медицинская физика как актуальная профессия XXI века. Необходимость в приближении образования к нуждам современных клиник. Использование ядерных магниторезонансных томографов и компьютерных рентгеновских томографов. Повышение эффективности приборов.
презентация [576,6 K], добавлен 29.04.2011Исследование динамики затухающего колебательного движения на примере крутильного маятника, определение основных характеристик диссипативной системы. Крутильный маятник как диссипативная система. Расчет периода колебаний маятника без кольца и с кольцом.
лабораторная работа [273,7 K], добавлен 13.10.2011
