• Što je to Foucaultov pokus? Što je njime dokazano i kako je i pomoću čega izved? (Hrvoje iz Zagreba)

  • Pomoću Foucaltovog pokusa može se ustanoviti rotacija Zemlje oko svoje osi, i to u principu bez gledanja 'u nebo'. Da pojasnim: prije Foucaultovog pokusa (izveden prvi put 1851.g.) dokazi o okretanju Zemlje oko svoje osi su bili u neku ruku 'posredni' (iako vrlo jaki!). Naime, ako se pretpostavi da Zemlja miruje, onda bi gibanje ostalih nebeskih tijela - Sunca, Mjeseca, planeta, zvijezda - bilo vrlo komplicirano (putanja bi im bila vrsta cikloide - pitaj svog nastavnika matematike što je to cikloida). Zato je već i za vrijeme Newtonovog doba bilo prihvaćeno da se Zemlja giba oko Sunca, te oko svoje osi.

    Međutim, Foucaultov pokus nudi mogućnost opažanja rotacije Zemlje oko svoje osi i bez proučavanja gibanja ostalih nebeskih tijela, i to pomoću rezultata Newtonove mehanike: s obzirom da se rotira, promatrač na Zemlji nije u tzv. inercijalnom sustavu, već u sustavu koji ubrzava. A u takvom sustavu se javljaju tzv. neinercijalne sile, tj. 'fiktivne' (ili pseudo-) sile. Tipičan primjer jest 'centrifugalna' (inercijalna) sila, karakteristična za rotirajuće sustave.

    Osim te sile, u sustavu koji se rotira jednolikom brzinom javlja se još jedna fiktivna sila, proporcionalna brzini kojom se tijelo giba u tom rotirajućem sustavu. Smjer te sile je okomit na ravninu koju tvore os rotacije sustava i vektor brzine tijela. Ta se sila zove Coriolisova.

    Oboružani ovim gore saznanjima, nije teško vidjeti što će se dogoditi ako zanjišemo uteg 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 ...

    Upravo to je bio smisao Foucaultovog pokusa. Foucault je 1851.g. u Parizu, na nit dugačku 67 m objesio željeznu kuglu mase 20 kg i zanjihao je. I ustanovio da se ravnina rotacije zakreće za oko 11 stupnjeva u jednom satu. I time direktno pokazao da se Zemlja okreće oko svoje osi.

    Autor ovog odgovora imao je prilike uvjeriti se 'u živo' u opisanu pojavu i to u Petrogradu (nekadašnjem Lenjingradu), gdje je brzina rotacije ravnine njihanja jednaka oko 13 stupnjeva na sat.

    Odgovorio:
    mr.sc.M.Basletić, PMF