Фуко опыты

Приближенное решение, которым мы пользовались, полагая 2 л /, является, как было указано в 38, п. 13, неточным. Оно показывает (если не принимать во внимание влияние вращения Земли), что траекторией сферического маятника будет эллипс, и не учитывает медленного вращения этого эллипса в сторону движения маятника. Однако в опыте Фуко появление указанного эффекта вообще нежелательно и поэтому начальные условия движения берут такими, чтобы маятник при неподвижной точке подвеса был плоским математическим. Для обнаружения же эффекта Фуко принятое приближение оказывается достаточным. [c.451]

В целом раде проблем, например в задачах небесной механики — при вычислении траекторий искусственных спутников, при исследованиях, связанных с движением нашей планеты (опыты Фуко), и др., за инерциальную систему принимают систему координат, начало которой находится в центре Солнца, а оси направлены на какие-либо три неподвижные звезды. Чтобы показать, как незначительна погрешность, которую допускают, считая звезды неподвижными друг относительно друга, представим себе модель звездного мира, сделанную в масштабе 1 1 000 000 000 000. В таком масштабе наше Солнце, диаметр которого 1 500 000 км, изобразится шариком с булавочную головку диаметром 1,5 мм. На расстоянии 15 см от этого шарика будет кружиться невидимая глазу пылинка—Земля. Другие же звезды, в среднем такие же булавочные головки, мы должны будем поместить километров на 40 от Солнца и друг от друга. Если принять скорость Солнца относительно соседних звезд равной 150 км сек, то, следовательно (в том же масштабе), модель Солнца (начало координат) движется со скоростью 1 мм ч. Таким образом, относительные перемещения звезд ничтожны, и систему отсчета, связанную со звездами, можно принимать за инерциальную с большой степенью точности. [c.249]

Влиянием силы инерции Кориолиса, возникающей вследствие вращения Земли, можно объяснить вращение плоскости колебаний маятника относительно Земли, что было доказано на опыте в 1857 г. французским ученым Фуко. [c.235]

Вращение Земли также не является инерциальным движением, и его можно обнаружить как механическим опытом (маятник Фуко), так и тонкими оптическими измерениями последние ни в коем случае не следует путать с изложенными ранее опытами [c.372]

Однако основные идеи этих опытов были позднее положены в основу конструирования гирокомпасов, заменивших в настоящее время компасы с магнитной стрелкой. Гирокомпасы начали применять лишь в первом десятилетии XX в., почти через 60 лет после исследований Фуко. Подробнее о применении гироскопов можно узнать из специальной литературы ). [c.448]

Мы видим, что теория Гюйгенса дает объяснение закона преломления, причем оказалось, что значение показателя преломления легко привести в согласие с результатами опыта Фуко, произведенного более полутораста лет спустя (см. 125). [c.20]

Таким образом, суть метода Фуко заключается в точном измерении времени прохождения светом расстояния 21. Это время оценивается по углу поворота зеркала М, скорость вращения которого хорошо известна. Угол поворота определяется из измерений смещения 5,52. В опытах Фуко скорость вращения зеркала достигала 800 об/с, база I изменялась от 4 до 20 м. Для скорости света в воздухе было получено значение с = 298 000 500 км/с. [c.202]

Чтобы упростить рассмотрение и истолкование результатов опыта Фуко, мы положим, что опыт производится на одном из полюсов Земли. На основании результатов опыта Фуко, многократно повторявшегося на различных широтах, можно с полной достоверностью установить, как будет выглядеть опыт Фуко, например, на Северном (для определенности) полюсе. Будем рассматривать движение тела маятника, оттянутого нитью от вертикального положения. Если пережечь нить, маятник начнет совершать колебания — двигаться [c.115]

Из всего изложенного выше может создаться впечатление, что само существование инерциальных систем отсчета стало нам известным в результате случайности. Ведь могло бы быть так, что в опыте Фуко плоскость качаний маятника в коперниковой системе отсчета не сохраняла бы неизменным свое положение, т. е. что коперникова система отсчета не оказалась бы инерциальной. Так как в земной вращающейся системе отсчета плоскость качаний также не сохраняет неизменным свое положение в пространстве, то, значит, при сделанном предположении опыт Фуко не обнаружил бы ни одной инерциальной системы отсчета и мы не могли бы построить всего множества инерциальных систем отсчета, движущихся прямолинейно и равномерно относительно системы, найденной с помощью опыта Фуко. [c.118]

Для того чтобы выяснить одну деталь в характере движения маятника Фуко, вернемся снова к опыту на полюсе. Мы предполагали, что колебания маятника [c.377]

Как мы можем это объяснить Так как земная вращающаяся система отсчета вращается относительно всей сферы небесных тел , или, что то же самое, вся сфера небесных тел вращается относительно Земли, то в соответствии с нашим объяснением на Земле должны действовать силы инерции, в частности центробежная и кориолисова силы. Наоборот, поскольку в коперниковой системе отсчета вся масса небесных тел покоится, сфера небесных тел не вращается и силы инерции внутри сферы не возникают. Поэтому в коперниковой системе отсчета силы инерции отсутствуют. В соответствии с этим мы и сформулировали выше ( 27) результат опыта Фуко так опыт Фуко доказывает, что Земля вращается относительно всей массы небесных тел, а коперникова система отсчета покоится относительно всей массы небесных тел. [c.391]

Все это будет строго верным лишь для абсолютных движений относительно указанных выше неподвижных осей. Однако только в астрономии и в некоторых исключительных опытах (например, в маятнике Фуко) приходится действительно пользоваться указанными осями. В огромном большинстве случаев в качестве неподвижных осей можно принимать оси, связанные с Землей. Как показывают наблюдения, в согласии с теорией относительных движений никаких заметных неточностей при этом не получается. [c.89]

Это явление вращения плоскости колебаний свободного маятника обнаружил в 1851 юду Леон Фуко в своих знаменит jx опытах в Пантеоне, в Париже. Длина нити была 67 м, длина описываемой дуги 6 м, наибольшие значения отношений х у и у г около, продолжительность простого колебания 16 сек широта [c.223]

В опыте Фуко амплитуда колебаний не была достаточно мала, чтобы можно было с полной уверенностью применять изложенную теорию. Однако результаты этих опытов могут быть обоснованы более глубоким анализом [c.224]

Эти опыты с успехом были выполнены Фуко, однако постановка их связана со значительными трудностями. Большая угловая скорость, которую нужно сообщить кольцу, подвешенному таким ненадежным способом, не безопасна. В особенности же почти невозможно осуществить на практике строгое совпадение центра тяжести кольца с точкой пересечения обеих осей вращения. Между тем это условие необходимо для того, чтобы эффекты, вызванные действием тяжести, не маскировали тех, которые мы желаем наблюдать. [c.192]

В опыте Фуко маятник подвешивается на длинной нити и колебания его происходят около точки, связанной с поверхностью вращающейся Земли. Виктор его начального количества движения лежит в вертикальной плоскости, проходящей через нить маятника. Показать, что его движение можно представить как колебания в плоскости, равномерно вращающейся со скоростью 2я os 0 радиан в сутки, где 0 — широта, отсчитываемая от полюса. Каково направление этого вращения (Если нужно, то можно колебания этого маятника приближенно считать малыми.) [c.161]

В этих опытах проявляется обнаруженная Фуко тенденция к гомологичному или одинаково направленному, параллелизму осей вращения. Вертикальное положение оси фигуры волчка устойчиво до тех пор, пока направление его вращения совпадает с направлением вращения [c.199]

Гирокомпас является весьма тонко и прекрасно разработанной конструкцией гироскопа. Идея гирокомпаса принадлежит Фуко. Доказав своими опытами с маятником вращение Земли (гл. V, 31), он решил добиться того же самого с помощью опытов с волчком. Из различных методов, примененных им для этой цели, упомянем замену магнитного компаса волчком с двумя степенями свободы, укрепленным в горизон- [c.204]

Опыты, произведенные Фуко в 1851 г., а также опыты его многочисленных последователей, дали только качественные результаты количественное же исследование всех источников погрешностей дал в своей диссертации в 1879 г. Камерлинг-Оннес (имя которого впоследствии приобрело широкую известность благодаря работам в области низких температур и открытию явления сверхпроводимости). [c.233]

Этот результат подтвержден опытами, поставленными Фуко, [c.83]

Опыты Фуко. Интересное приложение изложенной теории можно сделать при объяснении опытов, придуманных Фуко для механического доказательства вращения Земли при помощи быстро вращающегося гироскопа 3). [c.141]

Если бы реакции связи и трение отсутствовали, то ось махового колеса (или вернее ось момента количеств движения) сохраняла бы свое положение в пространстве. Относительно же Земли происходило бы постоянное смещение по долготе в направлении к западу. Это и пытался обнаружить Фуко в одном из своих опытов. [c.142]

Действительно, если маятник, как это было в опыте Фуко, подвешен на нити, то связь будет односторонней, но так как мы будем рассматривать только очень малые колебания, то можно быть уверенными (п. 51), что если нить в начале движения предполагается натянутой, то благодаря действию силы тяжести на колеблющуюся точку она будет оставаться натянутой во все время дво-жения. [c.159]

Как уже было сказано, указанные выше выводы теории были подтверждены опытом Фуко, который является поэтому опытным доказательством суточного вращения Земли. По сравнению с отклонением падающего тела к востоку, которое мы приводили как первое доказательство того же самого факта, опыт Фуко представляет существенное преимущество, так как он, так сказать. [c.162]

Метод Фуко. В 1850 г. Фуко, видоизменив метод Физо, заменил зубчатое колесо вращающимся восьмигранным зеркалом. Такая замена позволила осуществить лучшую фокусировку света и увеличить его интенсивность. Самая надежная величина скорости света, полученная Фуко (в 1862 г.), равна (298 ООО 500) км/с. Опыты И. Физо и Л. Фуко вооружили ученых более точными знаниями о ско))ости света. Оказалось, что с ней практически совпадает скорость распространения электромагнитных волн, вычисленная Максвеллом из общих уравнений электромагнитного поля. Это послужило толчком к развитию электромагнитной теории света. В 1927 г. Майкельсон применил более усовершенствованную схему метода с вращающимся зеркалом и, используя базисное расстояние, равное 35,5 i m (расстояние между горами Вильсон и Сан-Лнтонио в Калифорнии), получил более точное значение для величины скорости света, чем все его предшественники, равное [c.417]

Существование инерциальных систем отсчета подтверждается опытом. Первоначальными опытами было установлено, что такой системой отсчета является Земля. Последующие более точные опыты (опыт Фуко и все аналогичные ему) показали, что эта система отсчета не совсем инерциальная , а именно были обнаружены ускорения, существование которых нельзя объяснить действием каких-либо определенных тел. В то же время наблюдения над ускорениями планет показали инерциальность гелиоцентрической системы отсчета, связанной с центром Солнца и неподвижными звездами. В настоящее время инерциальность гелиоцентрической системы отсчета подтверждается всей совокупностью опытов. [c.35]

Первая оценка скорости света в вакууме была проведена еще в конце XVn в. и базировалась на астрономических наблюдениях. Было замечено, что промежуток времени между затмениями ближайшего спутника Юпитера уменьшается при сближении с Землей и увеличивается при их расхождении. Анализируя эти наблюдения, Ремер предположил, что свет распространяется с конечной скоростью, равной 3,1см/с. Эта смелая идея находилась в противоречии с господствующими тогда взглядами школы Декарта, согласно которым свет должен распространяться мгновенно. В XIX в. усилиями Физо, Фуко и других физиков, развивавших волновую теорию света, были проведены тщательные измерения этой константы. При этом использовались различные лабораторные устройства. В частности, применялся метод вращающегося зеркала, который был в начале XX в. усовершенствован Майкельсоном, определившим скорость света с высокой точностью. Мы не будем подробно рассматривать эти тонкие и остроумные исследования. Укажем лишь, что во всех таких опытах фактически измеряется время, необходимое для прохождения импульсом света вполне определенного пути. Таким образом, в результате эксперимента измеряется скорость светового импульса, точнее, скорость некоторой его части. Например, можно вести измерения по переднему или заднему фронту сигнала, исследовать область максимальной энергии импульса и т. д. [c.45]

Для доказательства вращения Земли вокруг оси были проведены многочисленные опыты. Основной идеей большинства из них было сделать эффект вращения Земли длительным, накопляющимся, чтобы добиться большей наглядности в наблюдениях и точности в измерениях. Остановимся на двух наиболее известных опытах 1) с использованием специального прибора — изотомеогра- asinp фа и 2) опытах Фуко с маятником, носящим и поныне его имя. [c.439]

В опытах Фуко подвижным основанием является Земля ось вращения наружного кольца zi (рис. 475) направим по вертп- [c.617]

Рассмотрим теперь резу.чьтат опыта Фуко с точки зрения высказанных соображений. В какой из систем отсчета, коперниковой или земной вращающейся , наблюдаются ускорения, которые не лежат в плоскости качаний маятника и поэтому заставляют плоскость качаний маятника изменять свое положение [c.116]

Однако в действительности в результате опыта Фуко не только случайно обнаружена инерциальная коперникова система отсчета. Опыт Фуко дает регулярный метод обнаружения по крайней мере одной инерциальной системы отсчета. Действительно, пусть, например, опыт Фуко показал, что в коперниковой системе отсчета положение плоскости качаний маятника не остается неизменным, а эта плоскость вращается вокруг земной оси со скоростью 2л рад1сутки. Тогда, если мы выберем систему отсчета, которая отличается от коперниковой только тем, что она вся как целое вращается вокруг земной оси с той же по величине скоростью 2п рад1сутки, но в обратном направлении, то, очевидно, те звезды, которые лежат в плоскости качаний маятника в момент начала опыта, останутся в плоскости качаний и в дальнейшем. Значит, в системе отсчета, связанной с Солнцем и неподвижными (друг относительно друга) звездами и вращающейся вокруг земной оси со скоростью 2п рад/сутки, плоскость качаний маятника сохраняет неизменным свое положение. Повторяя те соображения, которыми мы пользовались при истолковании результатов действительного опыта Фуко, мы должны будем сделать вывод, что исправленная коперникова система отсчета (вращающаяся вокруг земной оси со скоростью 2п рад/сутки) является инерциальной системой отсчета. Таким обра- [c.118]

В заключение дополним рассмотрение опыта Фуко. Дело в том, что МЫ рассматривали результаты, которые цоля еи дать опыт Фуко, проиаиеденный на Северном полюсе. Между тем реальные опыты Фуко производились иа разных широтах. Первый опыт был произведен Фуко в Париже в 1850 г. Хотя принципиальное содержание опыта, изложенное выше, при произвольной географической широте не изменяется, [c.120]

СМОГЛИ бы оправдать этого, так как, не рассматривая всего вопроса в целом, мы не можем судить, необходимо ли отказаться от применения других систем отсчета, кроме инерциальн1з1х. Таковы соображения, которые заставляют нас ввести другие системы отсчета, кроме коперниковой, и проверить на опыте, соблюдаются лп в этих системах отсчета законы Ньютона и вытекающие из них следствия. Мы уже рассматривали подобную задачу, но цель рассмотрения была несколько более узкой. Именно, в 27 мы рассматривали опыт Фуко в коперниковой и в земной вращающейся системах отсчета, однако ставили себе только такую задачу установить, соблюдается ли в той и другой системе отсчета первый закон Ньютона. [c.333]

Историческая справка. Ньютон, по-видимому, является первым, обратившим внимание на влияние вращения Земли на движение тел на ее поверхности. Он заметил, что тело, сброшенное с высокой башни, должно при падении сохранять нормальную к меридиану скорость, равную скорости вершины башни во вращательном движении Земли. Но так как эта скорость несколько больше скорости основания башни, то тело должно упасть немного впереди башни, в сторону вращения Земли, т. е. отклониться к востоку. Многие наблюдатели старались обнаружить на опыте это обстоятельство, но только в 1831 г. Рейх произвел достаточно убедительные опыты в рудниках Фрейберга. Однако и в этих опытах все еще остаются некоторые сомнительные места, и было бы желательно, чтобы такие опыты были предприняты вновь. Гораздо отчетливее удалось доказать суточное движение Земли физику Фуко. Последний понял, что вращение Земли должно отразиться на вращении плоскости колебания математического маятника вокруг вертикали места, в сторону суточного движения, и подтвердил свое предположение знаменитым опытом в Пантеоне. [c.248]

Опит Фуко (Fou ault). В знаменитом опыте, произведенном в Пантеоне, маятник был отклонен от своего начального положения и привязан к стене при помощи нити. Таким образом, маятник был неподвижен по отношению [c.256]

Замечание.—В физичсской механике не всегда оказывается необходимым относить движение к абсолютно неподвижным осям, которые мы определили выше. Такие оси применяются в астрономии. Для движения же тел вблизи от поверхности Земли мы можем, как это показывают опыты, при которых принимается во внимание теория относительього двих<ения, применять основные законы механики, считая Землю неподвижной системой отсчета, но при условии замены притяжения Земли силой тяжести, или весом тела. Из этого правила следует, впрочем, сделать некоторые исключения к ним, в частности, относятся опыты с маятником Фуко и с гироскопом и стрельба дальнобойной артиллерии эти случаи движения обнаруживают, с точки зрения допущенных принципов, вращение Земли. [c.117]

Опыты Фуко лишь указали на существование описанного эффекта. Полное же доказательство этого эффекта дал Герман Аншютц-Кемпф, пользовавшийся все более и более совершенными конструкциями гироскопа. Его первоначальной целью было достижение Северного полюса на подводной лодке под дрейфующим льдом. Ввиду того, что показания магнитного компаса вблизи Северного полюса становятся очень неточными, а внутри подводной лодки этот компас вовсе не пригоден, Аншютц решил воспользоваться волчком в качестве указателя направления. Правда, ему не удалось достичь Северного полюса, но в результате проводившихся им в продолжение многих лет опытов был создан весьма совершенный прибор, необходимый в судоходстве как в военное, так и в мирное время. [c.205]

Термин. гироскоп (.жироскоп ) был, повидимому, придуман Фуко в связи с указанными опытами, как комбинация двух понятий . вращение" (т. е. Земли) и. смотреть. Этот термин стал употребляться для всех приборов, в которых играет главную роль вращение махового колеса. Обозначение. гиростат впервые введено Кельвином для системы со скрытым маховиком, но стало затем употребляться в том же расширенном смысле, как и гироскоп. [c.141]

В другом опыте, предложенном Фуко, ось колеса вынуждена передвигаться только в горизонтальной плоскости. На прилагаемом чертеже (фиг. 51) Z обозначает зенит, а Хи Y — восточную и северную точки горизонта, и Р—северный полюс. Обозначая, наконец, через I широту YP, мы можем разложить угловую скорость вращения Земли <в на две составляющие ев os X вокруг 0Y, и (BsinX вокруг 0Z. Следовательно, если > — азимут оси махового колеса Y , то скорость точки С будет слагаться из скорости (О sin X — <р вдоль XY и (О os X sin 9, параллельной ZO ). [c.143]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...