Foucaultovo klatno – razlika između verzija
Uklonjeni sadržaj Dodani sadržaj
m robot kozmetičke promjene |
proširenje s hr.wiki |
||
Red 1:
{{drugo značenje|roman [[Umberto Eco|Umberta Eka]]|[[Il pendolo di Foucault|Fukoovo klatno (roman)]]}}
[[Datoteka:Foucault pendulum animated.gif
[[Datoteka:Pendule de Foucault.jpg|mini|desno|180px|Foucaultovo njihalo unutar [[Panteon u Parizu|Panteona u Parizu]].]]
[[Datoteka:Corioliskraftanimation.gif|mini|desno|180px|[[Putanja]] kugle na podlozi koja se okreće prikazuje [[Coriolisov učinak]].]]
'''Foucaultovo klatno''' ili '''foucaultovo njihalo''' je jedan od najpoznatijih [[fizika|fizikalnih]] [[pokus]]a koji zorno dokazuje da se [[Zemljina rotacija|Zemlja vrti oko svoje osi]], a prvi je izgradio fizičar [[Léon Foucault]] 1851. Prvo Foucaultovo [[njihalo]] se sastojalo od 28 [[kilogram]]a teške [[Olovo (element)|olovne]] kugle obložene [[mjed]]om, obješene na nit koja je bila duga 67 [[metar]]a (period njihanja je iznosio 17 sekundi), unutar kupole [[Panteon u Parizu|Panteona u Parizu]]. Na donjem kraju kugle nalazila se pisaljka koja je pisala tragove njihala na ploči posutoj pijeskom. Iz zakreta tragova utvrđeno je da se zakreće ravnina njihala kao posljedica vrtnje Zemlje oko svoje osi. Na [[zemljopisna širina|zemljopisnoj širini]] u [[Pariz]]u, predviđen i promatran pomak bio je oko 11[[Stupanj (kut)|°]] (u smjeru [[Sat (instrument)|kazaljke na satu]]) na [[sat]], tako da je trebalo 32.7 sati da Foucaultovo njihalo napravi puni [[krug]]. Foucaultova njihala sada se njišu po [[muzej]]ima po cijelom svijetu. I zgrada UN-a ([[Ujedinjeni narodi]]) u [[New York]]u ima jedno Foucaultovo njihalo. Na [[Polovi sjeverne polutke|Sjevernom]] ili [[Polovi južne polutke|Južnom polu]] bi ravan njihanja napravila puni krug za 24 sata, na 45° zemljopisne širine za oko 34 sati, a na [[ekvator]]u bi mirovala. <ref> '''Foucaultovo njihalo''', [http://enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=20294] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2014.</ref>
Foucaultov pokus nudi mogućnost opažanja rotacije Zemlje oko svoje osi i bez proučavanja gibanja ostalih [[nebesko tijelo|nebeskih tijela]], i to pomoću rezultata [[Klasična mehanika|Newtonove mehanike]]: s obzirom da se rotira, promatrač na Zemlji nije u takozvanom [[Inercijski referentni okvir|inercijalnom sustavu]], već u sustavu koji [[Ubrzanje|ubrzava]]. A u takvom sustavu se javljaju neinercijalne sile, a tipičan primjer jest [[Centrifugalna i centripetalna sila|centrifugalna sila]], svojstvena za [[Rotacija|rotirajuće sustave]]. Osim te [[sila|sile]], u sustavu koji se vrti [[Jednoliko gibanje po kružnici|jednolikom brzinom]] javlja se još jedna sila, koja je razmjerna (proporcionalna) [[brzina|brzini]] kojom se tijelo giba u tom rotirajućem sustavu. Smjer te sile je okomit na [[ravnina|ravninu]] koju tvore os rotacije sustava i [[vektor]] brzine tijela. Ta se sila zove Coriolisova sila ili [[Coriolisov učinak]]. Ako [[Njihalo|zanjišemo]] uteg (klatno)obješen na nit, s obzirom da tijelo ima neku brzinu, osim centrifugalne sile javit će se i Coriolisova sila, i to okomito na ravninu gibanja (njihanja) tijela. A to onda znači da će se ravnina njihanja zakretati. I sve to samo zato što se Zemlja vrti oko svoje osi. <ref> [http://eskola.hfd.hr/pitanja_odgovori/show_answ.php?pitanje=/1/focault.html] " Što je to Foucaultov pokus?", odgovor mr.sc.M.Basletić, PMF Zagreb, www. eskola.hfd.hr, 2014.</ref>
Kada je Foucaultovo njihalo ovješeno na [[ekvator]]u, ne dolazi do zakretanja ravnine njihanja. Za sve ostale zemljopisne širine, dolazi do zakretanja ravnine njihanja, ali uvijek sporije nego na polovima. [[Kutna brzina]] zakretanja ravnine njihanja ''ω'' (mjerena u [[Stupanj (kut)|stupnjevima]] u smjeru kazaljke na satu po [[Siderički dan|sideričkom ili zvjezdanom danu]]) je razmjerna [[sinus]]u [[kut]]a [[zemljopisna širina|zemljopisne širine]] ''φ'':
:<math>\omega=360\sin\varphi\ ^\circ/\mathrm{dan}</math>
gdje se sjeverna i južna zemljopisna širina određuju kao pozitivne ili negativne. Na primjer, Foucaultovo njihalo ovješeno na 30° južne zemljopisne širine (- 30° S), promatrano iznad Sjevernog pola, će se zakrenuti cijeli krug (360°) obrnuto od kazaljke na satu, točno za 2 dana. Na Sjevernom ili Južnom polu bi ravan njihanja napravila puni krug za 24 sata.
== Coriolisov učinak ==
[[Coriolisov učinak]] spada u prividne [[sila|sile]], kao i [[tromost]]. Djeluje na svako tijelo koje se ''kreće'' unutar [[rotacija|rotirajućeg]] sustava. Prvi put ga je [[matematika|matematički]] opisao [[Gaspard Gustave de Coriolis]]. Smjer Coriolisovog učinka okomit je na smjer kretanja tijela kao i na os rotacije određenog sustava. [[Snaga]] učinka proporcionalna je [[masa|masi]] tijela koje se kreće, [[frekvencija|frekvenciji]] rotacije i projekciji [[vektor]]a brzine na ravninu okomitu osi rotacije. Ako su smjer kretanja i os rotacije paralelni, učinak je ravan nuli.
Pojednostavljeno, sve točke na Zemlji u roku od 24 sata prijeđu puni krug. Kako se ti krugovi, krećući od [[Polovi sjeverne polutke|polova]] prema [[ekvator]]u, povećavaju, tako su i putanje tih točaka sve duže, pa tako i brzina njihovog kretanja. U [[meteorologija|meteorologiji]] i fizikalnoj [[oceanografija|oceanografiji]] Coriolisov učinak ima vrlo važnu ulogu. Zbog rotiranja [[zemlja|Zemlje]] [[zrak|zračne]] i [[voda|vodene]] mase kreću se unutar rotirajućeg sustava. Posljedica Coriolisovog učinka je da te mase na [[Sjeverna polutka|sjevernoj polutci]] skreću udesno, što se odnosi i na kretanje visokog odnosno niskog [[atmosferski tlak|atmosferskog tlaka]], dok su ova kretanja na [[južna polutka|južnoj polutci]] obrnuta. Temperaturna razlika stvara razliku u [[tlak]]ovima što uzrokuje pomicanje zračnih masa. Topli zrak zagrijan oko ekvatora diže se u visinu sve do oko 10 [[kilometar]]a, a istovremeno putuje prema polovima. Kada zemlja ne bi rotirala topao zrak bi jednostavno samo došao do polova, ohladio se, potonuo i krenuo nazad prema ekvatoru. Budući da zemlja rotira na vjetar utječe i Coriolisov učinak. Ovaj učinak ima odraz na čitav niz drugih pojava, a pogotovo u ljudskim aktivnostima kao što je [[balistika]] i slično.
== Izvori ==
{{izvori}}
[[Kategorija:Oscilacije]]
| |||