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fisica:strumenti:pendolo_di_foucault

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LAB2GO Scienza

Pendolo di Foucault


====Descrizione==== 8-O

Il pendolo di Foucault è una tipologia di pendolo ideata con lo scopo di dimostrare per via sperimentale la rotazione terrestre attraverso l'effetto della forza di Coriolis. L'oggetto presenta una cornice di sostegno generalmente in metallo sulla cui estremità più alta viene legato il filo che dovrà sostenere la massa del pendolo. Tutta la struttura ha alla base una pesante piattaforma, la quale ha il compito di riudurre al massimo le oscillazioni e le vibrazioni.

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Funzionamento

Il pendolo traccia delle linee durante la sua oscillazione, che non hanno la stessa direzione, mostrando come il piano di oscillazione del pendolo ruoti lentamente. La rotazione avviene in senso orario nell'emisfero boreale e in senso antiorario nell'emisfero australe. Il concetto ha portato Foucault a ideare nel 1852 il giroscopio.

Storia

Nel 1815 il fisico francese Bernard Foucault fornì una prova del moto di rotazione terrestre osservando lo spostamento del piano di oscillazine di un pendolo rispetto agli oggetti terrestri. L'esperimento messo in atto da Foucault è il seguente: egli appese al soffitto del Panthéon di Pargi un pendolo composto da un filo lungo a cui era legata una sfera terminante con una punta che sfiorava un disco posto sul pavimento,cosparso di sabbia. Con il pendolo in movimento egli osservò che il piano delle oscillazioni pendolari giarava poco a poco in senso orario, per chi guardasse il pendolo dall'alto. Poiché le leggi della fisica mostrano che il piano di oscillazione di un pendolo che oscilla liberamente, senza azione di forze esterne, in realtà rimane fisso nello spazio, fu facile dedurre che l'apparente rotazione di tale piano fosse dovuta al movimento del pavimento,o meglio al movimento della Terra che si muove in senso antiorario. S di 360° ie il pendolo costruito da Foucault fosse messo ai poli,l'asse di sospensione verrebbe a trovarsi in corrispondenza dell'asse terrestre e il piano di oscillazione compierebbe un giron un giorno; all'Equatore invece non si sposterebbe affatto perché la Terra non compie nessuna rotazione intorno all'asse equatoriale.



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Questo esperimento venne nuovamente realizzato nel 1931 a San Pietroburgo, con un pendolo di 93 metri 54 kg, attaccato alla cima della cupola della cattedrale di Sant’Isacco: le oscillazioni erano ampie 5 metri e avvenivano 20 secondi, con uno spostamento di 6 millimetri della punta del pendolo ad ogni oscillazione, così che in 1 o 2 minuti si poteva realizzare che la Terra ruota realmente attorno al suo asse polare. Il pendolo di Foucault è stato oggi ricreato in numerosi musei;la sua realizzazione, al fine di evitare anche minuscole imperfezioni che possano causare errori nell’oscillazione, deve essere totalmente esente da errori.


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Esperienze

Esperienze possibili Descrizione
Dimostrazione della rotazione terrestre Osservando che la linea di oscillazione del pendolo, con il passare del tempo, ruota verso Est (nell'emisfero boreale) e considerando che l'asse di oscillazione del pendolo è invece fissa, si può dedurre che il motivo di questo moto, già osservato da Foucault nel 1851, è la rotazione terrestre.
Effetto Coriolis Limitatamente all'esperimento del pendolo di Foucault, questo effetto consiste nella diversità tra il senso di rotazione assunto da un pendolo che oscilla nell'emisfero boreale (verso Est) e quello di uno che oscilla nell'emisfero australe (verso Ovest).
Modello pendolo di Foucault
fisica/strumenti/pendolo_di_foucault.1552573960.txt.bz2 · Ultima modifica: 2019/09/23 14:34 (modifica esterna)