Strumenti Utente

Strumenti Sito


museiscientifici:vincenzocuoco_napoli:pendolo_focault

Pendolo di focault

Descrizione dello strumento

Si tratta di un dispositivo ideato dal fisico francese dal fisico francese Jean Bernard Léon Foucault nel 1851 per dimostrare sperimentalmente l’esistenza della rotazione della terra intorno al proprio asse. Foucalt costruì pertanto un pendolo costituito da una sfera di ottone di circa 28 chilogrammi agganciata ad un filo lungo 67 metri, fissato alla cupola del Pantheon. Nella parte inferiore della sfera, Foucalt collocò un ago che potesse lasciare traccia del suo passaggio sulla superficie sabbiosa sottostante, ricoprente un piano orizzontale.

Funzionamento

Nel corso dell’esperimento, il fisico lasciò oscillare il pendolo e analizzò le linee tracciate dall’ago pervenendo alle seguenti conclusioni. Se il piano di oscillazione restasse fisso, bisognerebbe osservare sempre lo stesso segno rettilineo sulla sabbia, invece il pendolo di Foucalt lasciava un segno che tendeva a ruotare verso destra, dando luogo ad una figura simile a quella che segue:

che mette in evidenza una rotazione verso destra del piano di oscillazione del pendolo corrispondente alla rotazione su stessa della Terra esattamente nel verso contrario, antiorario. Il piano di oscillazione, infatti, non cambierebbe mai se il pendolo si trovasse in quello che si definisce sistema di riferimento inerziale che si realizzerebbe se la Terra fosse ferma. Esso si trova invece sulla Terra che costituisce un sistema di riferimento non inerziale proprio perché in rotazione su se stessa e attorno al Sole con una velocità angolare costante. Un sistema che ruota con velocità angolare costante rispetto ad un altro fermo è soggetto a due forze, dette apparenti, la forza centrifuga e la forza di Coriolis. E’ proprio quest’ultima la responsabile della rotazione del piano di oscillazione del pendolo, perpendicolare alla superficie sabbiosa. Si può anche dimostrare che la velocità angolare di tale rotazione dipende dalla latitudine e sarà massima ai poli e nulla all’equatore. E’ da precisare che nel 1851 era già noto che la Terra ruotasse su se stessa; quindi il vero obiettivo di Foucault era fornire una dimostrazione del moto di rotazione terrestre diverso da considerazioni relative all'osservazione astronomica e basato sulla semplice analisi dei sistemi di riferimento non inerziali in moto relativo. Come già detto in precedenza, in effetti il pendolo si trova sulla Terra che è un sistema di riferimento non inerziale in quanto, oltre al moto di rotazione, si aggiunge quello di rivoluzione intorno al Sole. Nel pendolo di Foucault la rotazione avviene in senso orario nell’emisfero boreale in senso antiorario nell’emisfero australe: su tale principio si fonda, per altro, l’invenzione del giroscopio, ideato ancora da Foucalt nel 1852. L’asse del rotore del giroscopio segue sempre le stelle fisse; il suo asse di rotazione appare ruotare sempre una volta al giorno a qualunque latitudine.

Link alla pagina dello strumento nel namespace fisica:strumenti

Nome dello strumento Pendolo di Focault

Dati scientifici

Epoca XIX secolo
Costruttore Jean Bernard Léon Focault
Materiali ottone, legno
Inventore Jean Bernard Léon Focault

Dati relativi al restauro

Stato di conservazione ottime condizioni

Sitografia

museiscientifici/vincenzocuoco_napoli/pendolo_focault.txt · Ultima modifica: 2020/11/18 13:06 (modifica esterna)