傅科擺是什么,?
傅科擺是驗(yàn)證,、體現(xiàn)地球自轉(zhuǎn)的一種裝置,。1851年,,為了證明地球在自轉(zhuǎn),法國(guó)物理學(xué)家傅科做了一次成功的擺動(dòng)實(shí)驗(yàn),,傅科擺由此而得名,。傅科擺一般都很長(zhǎng),擺錘較重,,懸掛點(diǎn)經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)使摩擦減少到最低限度,,這樣可以長(zhǎng)時(shí)間擺動(dòng),。這樣的一個(gè)單擺,如果地球不自轉(zhuǎn),,它的擺動(dòng)方向是不會(huì)變化的,。然而,傅科擺在擺動(dòng)過(guò)程中,,擺動(dòng)平面會(huì)沿某個(gè)方向緩緩轉(zhuǎn)動(dòng),,擺動(dòng)方向不斷變化。這一現(xiàn)象,,有力地證明了地球是在自轉(zhuǎn)的,。
圖1. 北京天文館的傅科擺
傅科擺放置的位置不同,擺動(dòng)情況也不同,。在北半球時(shí),,擺動(dòng)平面順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng);在南半球時(shí),,擺動(dòng)平面逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),。而且緯度越高,轉(zhuǎn)動(dòng)速度越快,,在赤道上的擺幾乎不轉(zhuǎn)動(dòng),,在兩極極點(diǎn)旋轉(zhuǎn)一周的周期則為一天。在北京或者緯度40°的地方,,擺平面的旋轉(zhuǎn)周期為約37小時(shí)。
是什么造成傅科擺擺平面的旋轉(zhuǎn),?答案是科里奧利力,。這種力是對(duì)旋轉(zhuǎn)體系中進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)由于慣性相對(duì)于旋轉(zhuǎn)體系產(chǎn)生的直線運(yùn)動(dòng) 偏移的一種描述,它來(lái)自于物體運(yùn)動(dòng)所具有的慣性,。