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Aparato que demuestra la rotación de la tierra
cómo funciona el péndulo de foucault
El aparato de Compton consta de un tubo circular hueco lleno de agua [la figura anterior es de Compton, 1915]. Se deja que el agua alcance el equilibrio de forma que no tenga ningún movimiento con respecto al tubo. El agua y el tubo están inmóviles respecto a la Tierra, pero giran en un marco inercial. Cuando el tubo se voltea a través de , el agua continúa girando en la dirección original, por lo que hay una circulación relativa al tubo. La velocidad del agua es pequeña, pero es suficiente para ser medible en el laboratorio y da un valor de la velocidad de rotación de la Tierra.
El método de Compton es más versátil que el del péndulo de Foucault: permite determinar la latitud, ya que , la velocidad angular vectorial de la Tierra, puede medirse, dando la latitud además de . El giro puede ser alrededor de cualquier eje, de modo que pueden determinarse las tres componentes de la velocidad rotacional vectorial de la Tierra.
Utilizamos un marco de referencia geográfico, con el eje – hacia el este, el eje – hacia el norte y el eje – hacia arriba. La tríada ortogonal unitaria es . Un análisis mecánico directo (esbozado a continuación) muestra que la velocidad media del flujo alrededor del tubo después de girar sobre el eje este-oeste es , donde es el parámetro de Coriolis y es el radio del tubo. En latitudes medias, por tanto, si el tubo tiene un radio de un metro, m/s o un milímetro cada diez segundos. Se utiliza un microscopio para seguir los trazadores en el fluido y medir la velocidad.
fórmula del período del péndulo de foucault
Un generador de Compton es un tubo circular de vidrio hueco con forma de rosquilla, cuyo interior está lleno de agua[1]. Si el anillo está plano sobre la mesa, el agua en el anillo está inmóvil, y luego se le da la vuelta girando 180 grados alrededor de un diámetro, de manera que vuelva a estar plano sobre la superficie de la mesa, que es horizontal. El resultado del experimento es que el agua se mueve con una cierta velocidad de deriva constante alrededor del tubo después de haber girado el donut. Si no hubiera fricción con las paredes, el agua seguiría circulando indefinidamente[1].
El anillo utilizado en el experimento inicial estaba hecho de un tubo de latón de una pulgada doblado en un círculo de dieciocho pulgadas de diámetro, donde se colocaron las ventanas el tubo se constriñó a un diámetro de unos tres octavos de pulgada[5].
Inicialmente el anillo está horizontal y el agua está inmóvil. En segundo lugar, el anillo se gira rápidamente 180° alrededor de su diámetro este-oeste y se detiene, de manera que vuelve a quedar plano sobre la superficie de la mesa, que es horizontal. En este momento, la velocidad
péndulo de foucault
El péndulo de Foucault o péndulo de Foucault es un sencillo dispositivo que lleva el nombre del físico francés Léon Foucault y que fue concebido como un experimento para demostrar la rotación de la Tierra. El péndulo se introdujo en 1851 y fue el primer experimento que proporcionó una prueba sencilla y directa de la rotación de la Tierra. En la actualidad, los péndulos de Foucault son muy populares en los museos de ciencias y en las universidades[1].
La primera exhibición pública de un péndulo de Foucault tuvo lugar en febrero de 1851 en el Meridiano del Observatorio de París. Unas semanas más tarde, Foucault realizó su péndulo más famoso cuando suspendió una varilla de plomo recubierta de latón de 28 kilogramos con un cable de 67 metros de largo desde la cúpula del Panteón de París. El periodo propio del péndulo era de aproximadamente
Durante la reconstrucción del museo en la década de 1990, el péndulo original se expuso temporalmente en el Panteón (1995), pero posteriormente fue devuelto al Museo de Artes y Oficios antes de su reapertura en 2000. [El 6 de abril de 2010, el cable que suspendía el péndulo en el Museo de Artes y Oficios se rompió, causando daños irreparables en el péndulo y en el suelo de mármol del museo[4][5] El péndulo original, ahora dañado, se exhibe en una vitrina separada junto a la exposición actual del péndulo.
cómo hacer un péndulo de foucault
El famoso experimento de León Foucault de 1851 en el Panteón de París utilizó un péndulo de 27 kg suspendido en un cable de 67 m y demostró que el plano de oscilación del péndulo se procesaba con la rotación de la Tierra. Esta fue la primera prueba dinámica directa de que la Tierra gira alrededor de un eje polar, y el fenómeno ha sido un tema popular de discusión desde entonces.
La precisión del péndulo de Foucault no suele explicarse bien. En los polos de la Tierra, el lugar del péndulo permanece constante con respecto a los puntos de partida fijos y parece, para un observador basado en la Tierra, que gira una vez cada día sideral. En el ecuador, el plano de la oscilación correlaciona con la Tierra y el péndulo no parece precesar. En otras latitudes, el comportamiento es intermedio entre esos extremos y el péndulo precesa tanto con respecto a la Tierra como a las estrellas fijas. A 30 grados de latitud, la procesión aparente dura dos días. Si el movimiento se analiza utilizando un sistema de coordenadas co-rotantes, entonces la fuerza que causa la precesión es sólo la fuerza de Coriolis experimentada por la varilla en movimiento.
