Маятники Фуко

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Калмиківська ЗОШ

І - ІІІ ступенів

Доповідь на тему:

«Маятники Фуко»

Калмиківка 2011

Коротка біографія Жана Фуко

Жан Бернар Леон Фуко (фр. Jean Bernard Leon Foucault, *18 вересня 1819, Париж - †11 лютого 1868, там же) - французький фізик і астроном, член французької академії наук (з 1865 року), член-кореспондент Петербурзької АН (з 1860 року).

Жан Бернар Фуко здобув медичну освіту, однак уся його подальша наукова діяльність пов'язана з експериментальною фізикою. Працював у Паризькій обсерваторії (з 1855 року).

У 1844 -47 роках спільно з французьким фізиком І. Фізо (1819-1896) виконав ряд досліджень з фізичної оптики.

У 1850 році Ж.Б. Фуко виміряв швидкість світла у повітрі й воді за методом дзеркала, що обертається.

За допомогою маятника (який згодом отримав назву за його іменем - маятник Фуко) наочно показав у 1851 році добове обертання Землі навколо осі, відкрив вихрові струми (т.зв. струми Фуко), винайшов і побудував фотометр, гіроскоп (1852) та інші прилади.

Наукова спадщина видана окремим томом Foucault L., «Recueil des travaux scientifiques, mis en ordre par Gariel, precede d'une notice par Bertrand» (Париж, 1878).

Цікаві відомості про маятник Фуко

Мамятник Фуком - маятник, який використовується для демонстрації обертання Землі навколо своєї осі. Винахідник пристрою - Жан Фуко. Вперше демонстрація маятника Фуко відбулася в Парижі у 1851 році. Леон Фуко підвісив його до стелі у Паризькому Пантеоні.

Маятник Фуко - це великий масивний маятник зі значним періодом коливання, підвішений до склепіння просторої високої зали. На підлозі під маятником зазвичай малюють коло з поділками, щоб відслідковувати зміну площини коливання відносно поверхні Землі.

Згідно із законом збереження моменту імпульсу коливання маятника відбуваються зі збереженням площини коливання. Водночас внаслідок обертання Землі, орієнтація цієї площини відносно приміщення змінюється, у чому можна переконатися, спостерігаючи за маятником протягом певного часу. Якщо дивитись на маятник певний час, видно, що площина його коливання зміщується, що неможливо з погляду фізики. Таким чином вчені дійшли висновку, що зміщується підлога будівлі, де був встановлений маятник, а отже, і вся земна куля.

Період обертання площини коливань маятника Фуко залежить від широти.

Маятник Фуко в Україні

Маятник Фуко відтепер в Україні. Механізм, який символізує вічний рух, 24 лютого 2011 р. запустили в Київській політехніці.

Бронзова куля вагою 43 кілограми підвішена до стелі на мотузці завдовжки 22 метри. Це - найбільший маятник Фуко на пострадянському просторі і один із найбільших у Європі.

Модель Землі поділена на 4 пори року і 12 місяців та водночас символізує зодіакальне коло. Над українським символом вічного руху науковці та інженери працювали понад два місяці. Та невдозі маятник хочуть ще доопрацювати.

За словами українських науковців, це другий такий маятник у Європі. Відтепер всі охочі мають можливість наочно спостерігати дослід французького астронома у фойє бібліотеки Політехнічного інституту.

Над тим, щоб його сконструювати, науковці працювали майже рік. За словами академіка Вадима Бахтіяра, таким чином унаочнюється внесок Гійома Фуко у розвиток світової науки, зокрема - в освоєння людиною космосу. У той же час, практичний сенс академік бачить у використанні маятника в бібліотеці як унаочнення для студентів. «Маятник Фуко вивчається в межах курсу фізики. А курс фізики викладається усім студентам КПІ. Тому кожен студент знає про маятник Фуко», - зазначає академік.

Чого більше: мистецтва чи науки?

На відкритті маятника були присутні представники французького посольства. У конструюванні самого пристрою вони участі не брали, однак долучились до урочистого перетинання мотузки, якою, повторюючи експеримент Фуко, закріпили кулю, щоб уникнути похибки. Аташе французького посольства з університетського та наукового співробітництва Гійом Колен висловив сподівання на продовження співпраці українських і французьких науковців.

«У листопаді ми відкрили французько-український центр, а тепер - і цей чудовий маятник, - говорить Колен. - На мій погляд, він якоюсь мірою теж символ українсько-французької співпраці».

Студенти вітають будь-який практичний досвід, однак встановлення маятника не вирішує проблеми оснащення, яка нині на часі, сказав Олег Десятов, голова студентської ради КПІ. «На деяких напрямках підготовки спеціалістів - застаріле обладнання, що не дає тих навиків, які потрібні на сучасному ринку праці», - зауважив студентський активіст.

Раніше 12-метровий маятник Фуко можна було побачити і в Києво-Печерській лаврі, але з відходом радянського режиму його демонтували.

Різновиди маятників Фуко в світі

Білоруський маятник

У вересні 2004 р. в Білоруському державному педагогічному університеті імені Танка відбулося відкриття унікального для науки і культури нашої країни споруди - маятника Фуко. Два роки тому в базіліке Святого Петронія в Болонье маятник Фуко встановив Умберто Ач. Таким чином, він убив відразу двох зайців - показав городянам класичний фізичний досвід і ілюстрацію до власного знаменитого романа. Мета спільної акції письменника, місцевого муніципалітету і учених старого європейського - популяризація наукових знань. Запуск маятника Умберто Ач передував точно тими ж словами, якими в середині дев'ятнадцятого століття почав свою демонстрацію французький фізик: "Ви зможете переконатися, що Земля обертається".

Маятники інших країн

Рис. 1 - Маятник Фуко в планетарії Солт-Лейк-Сіті

Рис. 2 - Маятник Фуко в Норвегії

Рис. 3 - Паризький музей мистецтв і ремесел (Політехнічний)

Висновок

маятник фуко норвегія білорусія

Створені моделі маятників Фуко можуть допомогти в проектуванні і найбільш ефективному застосуванні структур схожих з математичними моделями деяких гіроскопічних приладів таких, як осциляторні гіроскопи, і тому може стати у пригоді при вивченні їх поводження, і виявлення їх похибок.

Размещено на Allbest.ru