Appunti sulla Dimostrazione del Pendolo di Foucault
Introduzione
Leon Foucault, fisico francese, propone un esperimento nel 1851 per dimostrare la rotazione della Terra.
Utilizza un pendolo per mostrare il fenomeno della rotazione terrestre.
Esperimento del Pendolo
Foucault utilizza un pendolo di 28 kg per vincere l'attrito dell'aria e uno di 67 m per un lungo periodo di oscillazione.
Il pendolo è sospeso alla cupola del Pantheon di Parigi.
Per avviarlo, si utilizza il metodo del filo bruciato per una partenza senza scossoni.
Si posiziona un quadrante con una rosa dei venti e una citazione di Seneca per il contesto.
Interpretazione del Movimento del Pendolo
Il pendolo non cambia il suo piano di oscillazione mentre ruota la Terra sotto di esso.
L'osservatore sulla Terra (omino rosso) percepisce una rotazione del piano di oscillazione rispetto a un osservatore nelle stelle (omino blu).
Tempo per tornare alla posizione di partenza al Polo Nord: 24 ore. Per altre latitudini, si utilizza il seno della latitudine per calcolare il tempo.
Al livello di Milano, il tempo risulta essere 33 ore.
Comportamento del Pendolo
Il pendolo disegna una traiettoria non lineare (una rosetta) a causa della rotazione terrestre.
La velocità tangenziale della Terra è di circa 1000 km/h.
Si osserva che il piano di oscillazione rimane costante se si assume il punto di vista dell'osservatore blu (solidale con il laboratorio).
Se si assume il punto di vista dell'osservatore rosso, il piano di oscillazione sembra ruotare.
Risultati dell'Esperimento
Dopo mezz'ora, il piano di oscillazione del pendolo sembra ruotare di 5 gradi e mezzo, approssimativamente 6°.
Questa rotazione apparente conferma che la Terra ruota in senso antiorario, come osservato nel nostro emisfero.
Calcolo: 6° in mezz'ora implica che ci vogliono circa 30 ore per un giro completo.
Conferma della formula di Foucault: il periodo di rotazione del pendolo è uguale a 24 ore diviso per il seno della latitudine (0.7 per Milano).
Conclusioni
L'esperimento del pendolo di Foucault dimostra la rotazione della Terra e conferma i teoremi di Foucault sulla relazione tra il periodo di rotazione del pendolo e quello della Terra.