VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

В середине XIX века Жан Фуко изобрёл устройство, которое наглядно демонстрирует вращение Земли. Вначале учёный провёл эксперимент в узком кругу. Позже об этом опыте узнал Луи Бонапарт. В 1851 году будущий французский император Наполеон III предложил Фуко повторить эксперимент публично под куполом Пантеона в Париже (рис.1). Во время эксперимента Фуко взял груз весом 28 кг и подвесил его к вершине купола на проволоке длиной 67 м. На конце груза учёный закрепил металлическое острие. Маятник совершал колебания над круглым ограждением, по краю которого был насыпан песок. При каждом качании маятника острый стержень, закреплённый снизу груза, сбрасывал песок приблизительно в трёх миллиметрах от предыдущего места. Примерно через два с половиной часа стало видно, что плоскость качания маятника поворачивается по часовой стрелке относительно пола. За час плоскость колебаний повернулась более чем на 11°, а примерно за 32 часа совершила полный оборот и вернулась в прежнее положение. Фуко таким образом доказал, что если бы поверхность Земли не вращалась, маятник Фуко не показывал бы изменения плоскости колебаний.

За проведение этого опыта Фуко был удостоен Ордена Почётного легиона — высшей награды Франции. Маятник Фуко впоследствии получил распространение во многих странах. Существующие приборы в основном сконструированы по одному и тому же принципу и различаются между собой по техническим параметрам и дизайну площадок, на которых они установлены.

Рис. 1 Мятник Фуко в Парижском Пантеоне

Изобретатель Жан Бернар Леон Фуко — французский физик, член Парижской Академии наук. Он родился в Париже в 1819 г. в семье книготорговца и очень рано проявилась его склонность к ручному и механическому труду. Начал конструировать научные игрушки: лодку, миниатюрный телеграф и даже паровую машину. Получив диплом бакалавра, Фуко приступил к изучению медицины, занимался микроскопами, фотографией и постепенно сформировалось его желание заниматься экспериментальной физикой. Со временем ученый стал автором множества физических приборов и внес вклад в развитие различных областей физической науки.

Предлагается размещение маятника Фуко в Уральском федеральном университете в фойе главного здания (рис.1, рис.2).

Рис.1 Главное здание Уральского федерального университета им. первого Презедента России Бориса Николаевича Ельцина

Рис.2 Фойе главного здания Уральского федерально унверситета

Основная цель размещения мятника Фуко в стенах университета заключается в демонстрации факта вращения Земли вокруг своей оси. Казалось бы, очевидный и всем известный, неоспоримый факт не так легко ощутим и тем более визуализируем. Именно наглядность и собственное познание позволяет разбудить научный интерес у студента к физической природе вещей. Решая задачи на практических занятиях, студент зачастую не видит связи с реальными процессами, что является основным препятствием к освоению знаниями. Построение математической модели движения маятника Фуко основано на компетенциях дисциплины теоретическая механика. Основные параметры модели: длина нити, широта и высота над уровнем моря места расположения маятника, масса груза (подвеса). Таким образом, каждый маятник Фуко по-своему уникален.

Параметры маятника Фуко Уральского федерального университета: Длина нити , широта г. Екатеринбурга ,высота г. Екатеринбурга над уровнем моря

В России на действующий маятник Фуко можно просмотреть в Московском планетарии, Сибирском федеральном университете, в атриуме 7-го этажа Фундаментальной библиотеки МГУ, Санкт-Петербургском и Волгоградском планетариях, в Приволжском федеральном университете в Казани.

До 1986 года маятник Фуко длиной 98 м можно было увидеть в Исаакиевском соборе в Санкт-Петербурге. Во время проведения экскурсии посетители собора могли наблюдать за экспериментом — плоскость вращения маятника поворачивалась, и стержень сбивал спичечный коробок на полу поодаль от плоскости вращения маятника.

Самый большой в СНГ и один из самых крупных маятников Фуко в Европе установлен в Киевском политехническом институте. Шар из бронзы весит 43 килограмма, а длина нити составляет 22 метра.

В числе библиотек, где установлен маятник Фуко, можно назвать:

• библиотеку Консорциум университета Аляска в г. Анкоридж на Аляске, США;

• Публичную библиотеку г. Лексингтон, штат Кентукки, США;

• Публичную библиотеку Лас-Вегаса, США;

• Центральную бибилотеку университета им. С. Боливара, г. Каракас, Венесуэла.

Везде эти приборы просто и в абсолютно доступной форме демонстрируют факт вращения Земли вокруг своей оси, таким образом, подтверждая гелиоцентрическую теорию Николая Коперника, исследования и выводы Галилео Галилея и других выдающихся физиков и астрономов. Так как в основе всех физических процессов земли лежит факт её вращения, то маятник Фуко актуален, познавателен и современен.

Код для цитирования: Скопировать