Pendolo di Foucault
ragazzi nessuna spiegazione su questo argomento mi ha mai aiutato a capirlo veramente...mi potreste illuminare? Ecco la domanda:
spiegare le ragioni per le quali il pendolo di Foucault è una prova della rotazione terrestre. Dimostrare che il periodo di rotazione del piano di oscillazione del pendolo dipende dalla latitudine
ne ho una ma il prof a lezione "senza colpo ferir" (a parole) l'ha spiegato!!!!....mmmmmm
grazie
ciao
spiegare le ragioni per le quali il pendolo di Foucault è una prova della rotazione terrestre. Dimostrare che il periodo di rotazione del piano di oscillazione del pendolo dipende dalla latitudine
ne ho una ma il prof a lezione "senza colpo ferir" (a parole) l'ha spiegato!!!!....mmmmmm
grazie
ciao
Risposte
Spero questo possa esserti utile:
Poiché una volta messo in oscillazione, un corpo oscilla sempre nello stesso piano, in altre parole il piano di oscillazione di un pendolo rimane invariato nello spazio, se la Terra fosse ferma l'asticella avrebbe dovuto tracciare sulla sabbia sempre la stessa riga. Invece, dai segni lasciati sul terreno si vide che effettivamente il suolo ruotava rispetto al piano in cui oscillava il pendolo.
Le righe descritte dall'asticella cambiavano lentamente direzione e dopo 24 ore coincidevano nuovamente con l'oscillazione di partenza.
Quindi deve esistere una forza che fa ruotare il pendolo.
Il pendolo di Foucault è un esempio dell'azione della forza di Coriolis associata alla rotazione della Terra:
Come è noto in un sistema di riferimento rotante ( quale è ad es. la Terra ) un punto materiale è soggetto, oltre che alla forza centrifuga, anche ad un'altra forza inerziale detta forza di Coriolis($F_c = - 2 momegav$)
La forza di Coriolis associata alla rotazione della Terra è molto debole perchè la Terra compie solo una rotazione su se stessa al giorno ( corrispondente ad una velocità angolare $ w = 2p*10^-5(rad)/s$ ).
Ma, quando la forza di Coriolis associata alla rotazione della Terra agisce per un intervallo di tempo abbastanza lungo, la traiettoria di un punto in movimento si curva lentamente verso destra nell'emisfero settentrionale, poichè la Terra vista da sopra il Polo Nord, ruota in senso antiorario, e verso sinistra nell'emisfero meridionale.
Ad ogni latitudine della Terra, tranne l'equatore, si osserva che il piano di oscillazione del pendolo tende a ruotare lentamente. Al Polo Nord a al Polo Sud la rotazione avviene in un giorno siderale: il piano di oscillazione si mantiene fermo mentre la Terra ruota, in accordo con la prima legge del moto di Newton.
Alle altre latitudini il piano di oscillazione ruota con una velocità angolare R proporzionale al seno della latitudine stessa (α); a 45° la rotazione avviene ogni 1,4 giorni, a 30° ogni 2 giorni e così via:
$R = (24h)/(senoalpha)$.
Poiché una volta messo in oscillazione, un corpo oscilla sempre nello stesso piano, in altre parole il piano di oscillazione di un pendolo rimane invariato nello spazio, se la Terra fosse ferma l'asticella avrebbe dovuto tracciare sulla sabbia sempre la stessa riga. Invece, dai segni lasciati sul terreno si vide che effettivamente il suolo ruotava rispetto al piano in cui oscillava il pendolo.
Le righe descritte dall'asticella cambiavano lentamente direzione e dopo 24 ore coincidevano nuovamente con l'oscillazione di partenza.
Quindi deve esistere una forza che fa ruotare il pendolo.
Il pendolo di Foucault è un esempio dell'azione della forza di Coriolis associata alla rotazione della Terra:
Come è noto in un sistema di riferimento rotante ( quale è ad es. la Terra ) un punto materiale è soggetto, oltre che alla forza centrifuga, anche ad un'altra forza inerziale detta forza di Coriolis($F_c = - 2 momegav$)
La forza di Coriolis associata alla rotazione della Terra è molto debole perchè la Terra compie solo una rotazione su se stessa al giorno ( corrispondente ad una velocità angolare $ w = 2p*10^-5(rad)/s$ ).
Ma, quando la forza di Coriolis associata alla rotazione della Terra agisce per un intervallo di tempo abbastanza lungo, la traiettoria di un punto in movimento si curva lentamente verso destra nell'emisfero settentrionale, poichè la Terra vista da sopra il Polo Nord, ruota in senso antiorario, e verso sinistra nell'emisfero meridionale.
Ad ogni latitudine della Terra, tranne l'equatore, si osserva che il piano di oscillazione del pendolo tende a ruotare lentamente. Al Polo Nord a al Polo Sud la rotazione avviene in un giorno siderale: il piano di oscillazione si mantiene fermo mentre la Terra ruota, in accordo con la prima legge del moto di Newton.
Alle altre latitudini il piano di oscillazione ruota con una velocità angolare R proporzionale al seno della latitudine stessa (α); a 45° la rotazione avviene ogni 1,4 giorni, a 30° ogni 2 giorni e così via:
$R = (24h)/(senoalpha)$.
http://faraday.physics.utoronto.ca/Gene ... cault.html
qui c'è un'animazione che mi ha colpito.
Si puo' cambiare anche il Sistema di riferimento.
qui c'è un'animazione che mi ha colpito.
Si puo' cambiare anche il Sistema di riferimento.
Sul Landau c'è una bellissima dimstrazione di questo fatto.
Se hai le basi di meccanica razionale ti propongo quasta pagina :
http://www.arrigoamadori.com/lezioni/Miscellanea/1/PendoloFoucault.htm
ps. scusate se sono autorefenziale, ma così ho modo di mettermi alla prova ...
http://www.arrigoamadori.com/lezioni/Miscellanea/1/PendoloFoucault.htm
ps. scusate se sono autorefenziale, ma così ho modo di mettermi alla prova ...
Propongo una semplice spiegazione in un sistema di riferimento inerziale.
Pensa di far oscillare il pendolo al polo nord con un filo che oscilli su un contatto puntiforme in modo che il filo stesso non si possa attorciliare. Guardando il problema da un punto esterno alla terra (mettiamo fisso rispetto al sole e quindi ragionevolmente inerziale) il pendolo conserverà il suo piano di oscillazione. Ma in un giorno la terra oltre che aver fatto 1/365 circa dell'orbita (un moto che è sostanzialemtne rettilineo) ha anche fatto un giro su se stessa. Per un terrestre quindi sembra che il pendolo abbia ruotato il suo piano di 360° in 24 ore (meglio in 23ore e 56 minuti), mentr come disse Focault a chi scettico gli chiedeva spiegazioni ' è la terra che in effetti ha ruotato'.
Se facciamo la stessa cosa all'equatore tale effetto ovviamente non si riscontra, in una latitudine intermedia il tempo apparente di rotazione del piano di oscillazione pendolo è una funzione trigonometrica dell'angolo di latitudine che si può calcolare.
Possiamo quindi a tutti gli effetti dire che se non facciamo l'esperimento all'equatore il fenomeno che il pendolo mostra è proprio il moto di rotazione della terra sul suo asse rispetto alle stelle fisse.
ciao
Pensa di far oscillare il pendolo al polo nord con un filo che oscilli su un contatto puntiforme in modo che il filo stesso non si possa attorciliare. Guardando il problema da un punto esterno alla terra (mettiamo fisso rispetto al sole e quindi ragionevolmente inerziale) il pendolo conserverà il suo piano di oscillazione. Ma in un giorno la terra oltre che aver fatto 1/365 circa dell'orbita (un moto che è sostanzialemtne rettilineo) ha anche fatto un giro su se stessa. Per un terrestre quindi sembra che il pendolo abbia ruotato il suo piano di 360° in 24 ore (meglio in 23ore e 56 minuti), mentr come disse Focault a chi scettico gli chiedeva spiegazioni ' è la terra che in effetti ha ruotato'.
Se facciamo la stessa cosa all'equatore tale effetto ovviamente non si riscontra, in una latitudine intermedia il tempo apparente di rotazione del piano di oscillazione pendolo è una funzione trigonometrica dell'angolo di latitudine che si può calcolare.
Possiamo quindi a tutti gli effetti dire che se non facciamo l'esperimento all'equatore il fenomeno che il pendolo mostra è proprio il moto di rotazione della terra sul suo asse rispetto alle stelle fisse.
ciao
grazie 
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