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文檔簡介

1、學(xué)號: 1108140728班級:電氣 112 物演示實驗報告項目名稱:傅科擺演示實驗 實驗?zāi)康模?通過傅科擺演示,觀察和理解地球的自轉(zhuǎn)規(guī)律。加深對科氏奧利力的理解。 簡單操作:1 、將單擺拉開一定角度(不要超過底盤限定的范圍) ,使其在豎直平面內(nèi)擺動。2 、調(diào)節(jié)底盤上的定標尺,使其方向與單擺的擺動方向一致。實驗現(xiàn)象:10經(jīng)過一段時間(大約 1-2 小時),單擺的擺動面與定標尺方向的夾角發(fā)生變化(大約20度)。原理分析:(Z軸)。處于北半球某點的運動 f=2mvXw .科氏奧利力f的方向 所以f垂直于U,使U發(fā)生偏轉(zhuǎn)。24地球自西向東旋轉(zhuǎn),其角速度w的方向沿地軸指向北極物體速度為U,那么該物體

2、所受的科氏奧利力的表達式為: 垂直于一個平面,這個平面是由U和?的方向所組成的平面,傅科擺的演示直接證明了地球自西向東的自轉(zhuǎn)。在地球的兩級,傅科擺的擺動平面 小時轉(zhuǎn)一圈,而在赤道上,傅科擺沒有方向旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象;在兩極與赤道之間的區(qū)域,傅科擺 方向的旋轉(zhuǎn)速度介于兩者之間。傅科擺在地球的不同地點旋轉(zhuǎn)的速度不同,說明了地球表面 不同地點的線速度不同,因此,傅科擺可以用來確定擺所處的緯度。實驗拓展:1851 年 , 法國著名物理學(xué)家傅科 (foucaultjeanbernarleon) 為驗證地球自轉(zhuǎn)進行了一系 列壯觀的實驗 ,所用的實驗裝置被后人稱為傅科擺 .這也是人類第一次用來驗證地球自轉(zhuǎn)的實 驗裝

3、置. 該裝置可以顯示由于地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生科氏奧利 (coriolis) 力的作用效應(yīng) ,也就是傅科 擺振動平面繞鉛垂線發(fā)生偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象 , 即傅科效應(yīng)。 實際上這等同于觀察者觀察到地球在擺下 的自轉(zhuǎn)。傅科擺的擺錘直徑 0.30m,擺錘質(zhì)量28kg,擺線長達67m,對于這樣的龐然大物 , 一般的大學(xué)實驗室根本無法容納得下 , 更不用說在課堂上當(dāng)堂演示。因地球自轉(zhuǎn)角速度極?。╳- 10-5/S),故傅科擺振動平面偏轉(zhuǎn)周期t > 105s.為了達到既能模擬傅科擺在地球自轉(zhuǎn)影響下產(chǎn)生的傅科效應(yīng) , 同時又可大大縮短演示時間的雙重目的 , 可 以設(shè)計一勻角速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤來模擬地球的自轉(zhuǎn),然后考慮用置于該

4、非慣性系中單擺的微小振 動來近似傅科擺在地球的南、北兩極點的運動。由于轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動角速度可任意選定 , 從而可人為控制擺振動平面的偏轉(zhuǎn)周期。 但角速度太 大時不便觀察 , 太小時則周期過大使演示時間過長。 所以應(yīng)合適的選擇轉(zhuǎn)盤角速度。 篇二: 大 學(xué)物理演示實驗報告實驗一 錐體上滾【實驗?zāi)康摹?:使學(xué)生加深了解在重力場中物體總是1 通過觀察與思考雙錐體沿斜面軌道上滾的現(xiàn)象, 以降低重心,趨于穩(wěn)定的運動規(guī)律。同時說明物體勢能和動能2 說明物體具有從勢能高的位置向勢能低的位置運動的趨勢, 的相互轉(zhuǎn)換?!緦嶒瀮x器】 :錐體上滾演示儀圖 1 ,錐體上滾演示儀【實驗原理】 : 能量最低原理指出:物體或系統(tǒng)

5、的能量總是自然趨向最低狀態(tài)。本實驗中在低端的兩根 導(dǎo)軌間距小,錐體停在此處重心被抬高了;相反,在高端兩根導(dǎo)軌較為分開,錐體在此處下陷,重心實際上降低了。實驗現(xiàn)象仍然符合能量最低原理?!緦嶒灢襟E】 : 將雙錐體置于導(dǎo)軌的低端,松手后雙錐體向高端滾去; 重復(fù)第 2 步操作,仔細觀察雙錐體上滾的情況?!咀⒁馐马棥?:移動錐體時要輕拿輕放,切勿將錐體掉落在地上。 錐體啟動時位置要正,防止它滾動時摔下來造成變形或損壞。實驗二 陀螺進動【實驗?zāi)康摹?: 演示旋轉(zhuǎn)剛體(車輪)在外力矩作用下的進動?!緦嶒瀮x器】 :陀螺進動儀圖 2 陀螺進動儀【實驗原理】 :陀螺轉(zhuǎn)動起來具有角動量I,當(dāng)其傾斜時受到一個垂直紙面

6、向里的重力矩(r X mg)作用,根據(jù)角動量原理 , 其方向也垂直紙面向里。下一時刻的角動量I+ I向斜后方,陀螺將不會倒下,而是作進動?!緦嶒灢襟E】 : 用力使陀螺快速轉(zhuǎn)動,將其傾斜放在支架上,放手后陀螺不僅繞其自轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動,而且自 轉(zhuǎn)軸還會繞支架旋轉(zhuǎn)。這就是進動現(xiàn)象?!咀⒁馐马棥?:注意保護陀螺,快要停止轉(zhuǎn)動時用手接住 , 以免掉到地上摔壞。1.2.3.實驗三 彈性碰撞儀 【實驗?zāi)康摹?: 演示等質(zhì)量球的彈性碰撞過程,加深對動量原理的理解。 演示彈性碰撞時能量的最大傳遞。 使學(xué)生對彈性碰撞過程中的動量、能量變化過程有更清晰的理解?!緦嶒瀮x器】 :彈性碰撞儀圖 3,彈性碰撞儀【實驗原理】 :

7、由動量守恒和能量守恒原理可知:在理想情況下,完全彈性碰撞的物理過程滿足動量守 恒和能量守恒。當(dāng)兩個等質(zhì)量剛性球彈性正碰時,它們將交換速度。多個小球碰撞時可以進 行類似的分析。事實上,由于小球間的碰撞并非理想的彈性碰撞,還是有能量損失的,故最 后小球還是要靜止下來?!緦嶒灢襟E】 :1 調(diào)整固定擺球的螺絲,盡量使擺球的中心處于同一直線上;2 拉起最左邊的一個擺球, 釋放, 讓其撞擊其它的擺球, 可以觀察到最右側(cè)的一個球立 即擺起,其振幅幾乎等于左邊小球的擺幅;3 同時拉起左側(cè)的兩個、三個或四個擺球,釋放,讓其撞擊剩余的擺球,可觀察到另一 側(cè)相同數(shù)目的擺球立即擺起,其擺幅幾乎等于被拉起擺球的擺幅?!?/p>

8、注意事項】 :123.隨時注意保持 7 個擺球的球心處于同一直線上; 球的擺幅不要太大,否則效果反而不好; 不要用力拉球,以免懸線斷開。實驗四 伯努利懸浮球【實驗?zāi)康摹?: 了解伯努利原理及實驗現(xiàn)象【實驗儀器】 :伯努利懸浮球篇三:傅科擺實驗 傅科擺實驗才旺頓珠、賀閩捐 一、傅科簡介1819 年,讓傅科生于巴黎。傅科從小喜歡動手做試驗,最初傅科學(xué)習(xí)的是醫(yī)學(xué), 后來才轉(zhuǎn)行學(xué)習(xí)物理學(xué)。 1862 年,傅科使用旋轉(zhuǎn)鏡法成果的測定了光速為289 000km/s ,這是當(dāng)時相當(dāng)了不起的成績,因此他被授予了騎士二級勛章。此外,傅科還在實驗物理 方面做出了一些貢獻。 例如改進了照相術(shù)、 拍攝到了鈉的吸收光譜

9、 ( 但是解釋是由基爾霍 夫做出的 ) 。傅科傅科擺實驗的第二年,即 1852 年,他制造出了回轉(zhuǎn)儀 (陀螺儀 )- 也就是現(xiàn)代航空、軍事領(lǐng)域使用的慣性制導(dǎo)裝置的前身。此外,他還發(fā)現(xiàn)了在磁場中的運動圓盤因電 磁感應(yīng)而產(chǎn)生渦電流,這被命名為傅科電流。當(dāng)然,不能忘記的是傅科擺實驗,因為這個非 常簡單的演示了地球自轉(zhuǎn)現(xiàn)象的實驗,傅科獲得了榮譽騎士五級勛章。二、歷史背景1616 年伽利略接受羅馬教廷的審判,當(dāng)他被迫承認 地心說 的時候,有人記載說,伽利 略喃喃自語道 :可是地球仍然在動啊 ! 伽利略是否說過這句話已經(jīng)不可靠,按理說后人杜撰的 成分比較大。很難想象有人聽見了伽利略低聲說出的異端言論,并且

10、把它記錄了下來,更何 況當(dāng)時伽利略已經(jīng)神志不太清醒。 圣經(jīng)說大地是不動的 ; 而地球是存在自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)。 那么, 一 個問題是,如何觀察到地球的運動 - 比如自轉(zhuǎn)呢 ?時間回溯到 1851 年的巴黎。在國葬院 ( 法蘭西共和國的先賢祠 ) 的大廳里, 讓傅科(jean foucault)正在進行一項有趣的實驗。傅科在大廳的穹頂上懸掛了一條 67 米長的繩索,繩索的下面是一個重達 28 千克的擺錘。擺錘的下方是巨大的 沙盤。每當(dāng)擺錘經(jīng)過沙盤上方的時候,擺錘上的指針就會在沙盤上面留下運動的軌 跡。按照日常生活的經(jīng)驗,這個碩大無比的擺應(yīng)該在沙盤上面畫出唯一一條軌跡。國葬院該實驗被評為物理最美實驗之一。

11、實驗開始了,人們驚奇的發(fā)現(xiàn),傅科設(shè)置的擺每經(jīng)過一個周期的震蕩,在沙盤上畫出的 軌跡都會偏離原來的軌跡 (準確地說, 在這個直徑 6米的沙盤邊緣, 兩個軌跡之間相差大約 3 毫米 )。地球真的是在轉(zhuǎn)動啊,有的人不禁發(fā)出了這樣的感慨。不僅截止到 2013 年,巴黎國葬院中依然保留著 150 年前傅科擺實驗所用的沙盤和標尺。 僅是在巴黎,在世界各地你都可以看到傅科擺的身影,例如,你可以在北京天文館看到一個 傅科擺的復(fù)制品。 三、實驗?zāi)康臑榱俗C明地球在自轉(zhuǎn),法國物理學(xué)家傅科 (1819-1868) 于 1851 年做了一次成功的擺動實 驗,傅科擺由此而得名。實驗在法國巴黎先賢祠最高的圓頂下方進行,擺長

12、67 米,擺錘重28 公斤,懸掛 點經(jīng)過特殊設(shè)計使摩擦減少到最低限度。這種擺慣性和動量大,因而基本不 受地球自轉(zhuǎn)影響而自行擺動,并且擺動時間很長。在傅科擺試驗中,人們看到,擺動過程中擺動平面 沿順時針方向緩緩轉(zhuǎn)動,擺動方向不斷變化。分析 這種現(xiàn)象,擺在擺動平面方向上并沒有受到外力作 用,按照慣性定律,擺動的空間方向不會改變,因而可 知,這種擺動方向的變化,是由于觀察者所在的地 球沿著逆時針方向轉(zhuǎn)動的結(jié)果,地球上的觀察者看到 相對運動現(xiàn)象,北京天文館大廳里就有一個巨大的 傅科擺,時時刻刻提醒人們,地球在自西向東自轉(zhuǎn) 著。無論我們認為地球是繞自身軸旋轉(zhuǎn),或者認為 是恒星繞地球旋轉(zhuǎn)而地球處于靜止,這

13、都是無關(guān)緊 北京天文館傅科擺 要的。 四、實驗原理 懸掛方法:折疊擺的運動可以超然于地球的自轉(zhuǎn),但懸掛擺的支架一般卻要帶動它參與 地球的自轉(zhuǎn)。 為解決這一問題, 傅科采取了一種簡單而巧妙的裝置 -萬向節(jié) (如圖) ,從而使擺 動平面超然于地球的自轉(zhuǎn)。1851 年在巴黎萬神殿的圓拱屋頂上懸掛一個長約 67 米的大單擺,發(fā)現(xiàn)在擺的過程中, 擺動平面不斷作順時針方向的偏轉(zhuǎn),從而證明地球是在不斷自轉(zhuǎn)。地球自西向東旋轉(zhuǎn),其角速度的方向沿地軸指向北極( z 軸,如圖1 所示)。處于北半球某點的運動物體速度方向(如圖生偏轉(zhuǎn)。使發(fā)傅科的演示直接證明了地球自西向東的自轉(zhuǎn)。 在地球的兩極, 傅科擺的擺動平面 24

14、 小時 轉(zhuǎn)一圈,而在赤道上,傅科擺沒有方向旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象;在兩極與赤道之間的區(qū)域,傅科擺方向 的旋轉(zhuǎn)速度介于兩者之間。傅科擺在地球的不同地點旋轉(zhuǎn)的速度不同,說明了地球表面不同 地點的線速度不同,因此,傅科擺還可以用于確定擺所處的緯度。傅科使用了如此巨大的擺是有道理的。由于地球轉(zhuǎn)動的比較緩慢( 相對擺的周期而言需要一個比較長的擺線才能顯示出軌跡的差異。又因為空氣阻力的影響,這個系統(tǒng)必須擁有2 所示),那么該物體所受的科里奧利力的表達式為: 科里奧利力),的方向垂直于一個平面, 這個平面是由和的方向所組成的平面, 所以垂直于 ,足夠的機械能 (一旦擺開始運動, 就不能給它增加能量 ) 。所以傅科選擇了

15、一個 28 千克的鐵球 作為擺錘。此外,懸掛擺線的地方必須允許擺線在任意方向運動。傅科正是因為做到了這三 點,才能成功地演示出地球的自轉(zhuǎn)現(xiàn)象。五、歷史影響 傅科擺,時時刻刻提醒人們,地球在自西向東自轉(zhuǎn)著。無論我們認為地球是繞自身軸旋 轉(zhuǎn),或者認為是恒星繞地球旋轉(zhuǎn)而地球處于靜止,這都是無關(guān)緊要的。不論是在自然界、生活中、或在軍事等領(lǐng)域,科里奧利力在很多方面都扮演者重要的角 色。在自然界中:氣流渦旋的形成便是空氣在向氣壓中心運動時受到科里奧利力的作用偏離了直線運動軌跡,從而旋轉(zhuǎn)著向低壓中心運動,形成了渦旋。而在南北半球,由于受到科里 奧利力作用方向不同,北半球是逆時針的,南半球則相反。在北半球河流

16、由于受到科里奧利 力的作用也會對右岸產(chǎn)生更強的侵蝕作用。在生活中:由于科里奧利力的影響,北半球的雙軌鐵路由于右側(cè)受到更大的壓力,導(dǎo)致 右軌的磨損程度明顯大于左軌。同樣,傅科擺也可以用科里奧利力來解釋:傅科擺是科里奧 利力在擺動中的表現(xiàn)。 在北半球安置的傅科擺 , 在每次擺動時均偏右 , 致使擺動平面沿順時 針方向轉(zhuǎn)動。 在南半球則與之相反。在軍事中:由于豎直方向上的運動也會受到科里奧利力的作用,自由落體的物體落地點 會偏東,而豎直上拋的物體則會偏西。因此在炮彈的投擲或發(fā)射中應(yīng)當(dāng)考慮到這一因素的影響。次外,在地質(zhì)構(gòu)造運動中,科里奧利力也是有著一定影響的。例如:據(jù)前人研究,在斷 層錯動中會產(chǎn)生科里

17、奧利應(yīng)力。而對于斷層錯動產(chǎn)生的科里奧利法向應(yīng)力是否會影響到主震 地震矩的釋放,目前并沒有定論。因此這也需要我們這些后繼者繼續(xù)努力,去做進一步的研 究,發(fā)現(xiàn)更多的科學(xué)奧秘。當(dāng)然,科里奧利力對我們的影響并不僅僅局限于此,在更廣闊的領(lǐng)域我們都能看到它的 作用。也還有很多人們還不知道的需要我們不斷探索研究,取得更多的發(fā)現(xiàn)。篇四:關(guān)于傅 科擺的一些認識關(guān)于傅科擺的一些認識 本次物理實驗演示課中我第一次認識了傅科擺,雖然以前也聽說過傅科擺, 但是卻一點也不了解。課后查了有關(guān)傅科擺的一些資料,對傅科擺和傅科都有了 更深的認識。傅科擺是法國物理學(xué)家傅科在 1851 年為了證明地球自轉(zhuǎn)而做的一 次成功的擺動實驗

18、。傅科在法國國葬院大廳的穹頂上懸掛了一條長 67 米的繩索, 繩索的下面是一個重達 28 千克的擺錘。擺的下方有一個直徑 6 米的沙盤,每當(dāng) 擺錘經(jīng)過沙盤上方的時候,擺錘上的指針就會在沙盤上留下運動軌跡。按照日常 生活經(jīng)驗,傅科擺應(yīng)該在沙盤上畫出唯一一條軌跡。然而,當(dāng)實驗開始后,人們 驚奇地發(fā)現(xiàn),傅科擺每經(jīng)過一個周期的震蕩,指針在沙盤上劃出的軌跡就會偏離 原來的軌跡,兩個相鄰的軌跡之間相差大約 3 毫米。傅科就是通過這樣一個簡單 而又神奇的實驗巧妙地證明了“地球真的是在轉(zhuǎn)動啊” 。 從傅科擺的實驗效果來看,這是一個完美的實驗。但是我們更應(yīng)該考慮傅科 擺實現(xiàn)的原因。首先,擺線很長,擺錘似很重,這

19、樣的設(shè)計的擺的慣性和動量較 大,可以擺動很長時間;同時,傅科擺的懸掛點也是經(jīng)過特殊的減少摩擦的設(shè)計 的,傅科采取了一個巧妙地裝置萬向節(jié)使得擺動平面超然于地球的自轉(zhuǎn)。正 是這些細節(jié)上的考慮和巧妙才使得傅科擺取得了很好的實驗效果。我們也要學(xué)習(xí) 傅科在設(shè)計實驗時的態(tài)度,不僅要從整體出發(fā),還要注重細節(jié),考慮全面。 從傅科擺的實驗現(xiàn)象分析,擺在擺動平面上并沒有受到外力的作用,按照慣 性定律,擺的空間方向并不會發(fā)生變化,但是傅科擺的擺動方向在觀察者看來卻 發(fā)生了變化,由此可知,這種擺動方向的變化,是由于觀察者所在的地球是沿著 逆時針方向轉(zhuǎn)動的。觀察者所看到的相對運動現(xiàn)象有利地證明了地球是在自轉(zhuǎn)的。 當(dāng)我第

20、一次聽到老師說傅科擺可以證明地球是自轉(zhuǎn)的時,腦中出現(xiàn)的第一個 問題就是傅科擺為什么能夠演示出地球自轉(zhuǎn)呢?后來才知道是因為慣性。按照牛24 小時頓第一定律,在一個固定的參考系中,一個物體不受外力作用的時候?qū)⒁恢北3?原來的運動狀態(tài)。正常情況下,給擺一個適當(dāng)?shù)某跏甲饔茫蜁刂粋€固定 的方向運動。 如果把傅科擺放置在北極點上,結(jié)果會怎么樣呢?由于慣性的作用,傅科擺 的擺錘的運動方向相對于某一固定參考系是不變的??墒怯捎趹T性,當(dāng)?shù)厍蛞约?用來吊起擺錘的架子轉(zhuǎn)動時,擺球的運動情況也是會發(fā)生變化的。站在傅科擺附 近的觀察者應(yīng)該會發(fā)現(xiàn)擺的擺動平面在發(fā)生緩緩地轉(zhuǎn)動。我查了一下資料,發(fā)現(xiàn) 傅科擺的轉(zhuǎn)動速度

21、大約是鐘表時針轉(zhuǎn)動速度的一半,也就是說,每小時傅科擺都 會順時針轉(zhuǎn)過 15 度。也就是說,在地球的兩極,傅科擺的擺動平面大約 轉(zhuǎn)一圈。 同樣的道理,如果把傅科擺放置在赤道上,由于擺錘的運動方向與地軸平行, 所以地球自轉(zhuǎn)對傅科擺就沒有了影響,觀察者將觀測不到傅科擺的相對地面的轉(zhuǎn)t,t/siny 。動。那么,如果把傅科擺移回傅科做實驗的地方,那么可以將擺錘的運動分解為 沿地軸方向的和與地軸垂直方向上的兩個分運動,從地面上的觀測者來說,傅科 擺以某種角速度緩慢地旋轉(zhuǎn)。 根據(jù)傅科擺旋轉(zhuǎn)周期的計算公式,如果在北極觀測到傅科擺的轉(zhuǎn)動周期為 那么在任意緯度上,傅科擺旋轉(zhuǎn)一周所需的時間是根據(jù)上面的計算結(jié)果,可

22、以發(fā)現(xiàn)傅科擺在地球的不同地點旋轉(zhuǎn)的速度是不同 的,這也說明了地球表面不同地點的線速度不同。那么我們就可以利用傅科擺在 某一位置的旋轉(zhuǎn)速度,利用相應(yīng)的公式,可以確定這一位置所處的緯度。 我想,傅科擺之所以被評為“最美的物理實驗”之一是有其原因的。傅科擺 用簡潔而又奇妙的方法證明了地球的自轉(zhuǎn),這是一種很高明的方法。從中可以看 到傅科本人的創(chuàng)新思維,這正是我們最應(yīng)該學(xué)習(xí)的地方。篇五:傅科擺 傅科 傅科全名萊昂傅科(j.foucault ),法國人,物理學(xué)家,發(fā)明家,陀螺儀的發(fā)明者。 貢獻 傅科的一生對物理學(xué)有多方面的重要貢獻,尤其在力學(xué)、光傅科的一生對物理學(xué)有多方 面的重要貢獻學(xué)、 電學(xué)方面更為突出

23、。 他的研究工作偏重于儀器的制備、 新實驗方法的設(shè)計, 以及對物理量的精確測量。 他的最出色的工作是光速的測定、 “傅科擺” 實驗以及提出渦電流 理論。1850年萊昂傅科(j為了研究地球自轉(zhuǎn),首先發(fā)現(xiàn)高速轉(zhuǎn)動中的轉(zhuǎn)子(rotor ),由于慣性作用它的旋轉(zhuǎn)軸永遠指向一固定方向,他用希臘字 gyro (旋轉(zhuǎn))和 skopein (看)兩 字合為 gyro scopei 一字來命名這種儀器,這種儀器就是陀螺儀1850 年,傅科采用旋轉(zhuǎn)鏡法,測量了光在空氣和在水中的速度,差不多和菲佐在同一時期首創(chuàng)了在實驗室測定光速的方法。 1862 年傅科改進了原有的實驗裝置, 加裝了一套推動圓 周屏的輪系統(tǒng),以便準

24、確量度旋轉(zhuǎn)鏡的旋轉(zhuǎn)速度,又使光經(jīng)過幾次反射,加長了光經(jīng)過的路 程,以便準確量度光經(jīng)過此路程的時間。 由此測得光在空氣中的速度為 289000千米每秒。 后 來,他把自己的工作寫成題為 光速的實驗測定: 太陽的視差 的文章, 于 1862 年發(fā)表在法 蘭西科學(xué)院周報第 55 卷上。傅科對光速的測量為光的波動理論的勝利提供了有力的證據(jù)。 同年他被授予榮譽騎士二級勛章,并被聘為經(jīng)度局成員。1850 年傅科 ,為了研究地球自轉(zhuǎn),首先發(fā)現(xiàn)高速轉(zhuǎn)動中的轉(zhuǎn)子( rotor ),由于慣性作用它的旋轉(zhuǎn)軸永遠指向一固定方向,他用 希臘字 gyro (旋轉(zhuǎn))和 skopein (看)兩字合為 gyro scopei

25、 一字來命名這種儀表。1851 年,傅科進行了著名的傅科擺實驗。他根據(jù)地球自轉(zhuǎn)的理論,提出除地球赤道以外的其他地方,單擺的振動面會發(fā)生旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象,并付諸實驗。他選用直徑為30 厘米、重 28千克的擺錘, 擺長為 67米,將它懸掛在巴黎萬神殿圓屋頂?shù)闹醒耄?使它可以在任何方向自由 擺動。下面放有直徑 6米的沙盤和啟動栓。如果地球沒有自轉(zhuǎn),則擺的振動面將保持不變;如果地球在不停地自轉(zhuǎn),則擺的振動面在地球上的人看來將發(fā)生轉(zhuǎn)動。當(dāng)人們親眼看到 擺每振動一次(周期為 16.5 秒),擺尖在沙盤邊沿畫出的路線移動約 3毫米,每小時偏轉(zhuǎn) 11° 20(即 31 小時 47 分回到原處)時,許多教徒

26、目瞪口呆,有人甚至在久久凝視以后說: “確實 覺得自己腳底下的地球在轉(zhuǎn)動! ”這一實驗又曾移到巴黎天文臺重做, 結(jié)論相同。 后又在不同 地點進行實驗,發(fā)現(xiàn)擺的振動面的旋轉(zhuǎn)周期隨地點而異,其周期正比于單擺所處地點的緯度 的正弦, 在兩極的旋轉(zhuǎn)周期為 24 小時。振動面旋轉(zhuǎn)方向, 北半球為順時針, 南半球為逆時針。 以上實驗就是著名的傅科擺實驗,它是地球自轉(zhuǎn)的最好證明。由此,傅科被授予榮譽騎士五 級勛章。傅科擺 傅科擺( foucault pendulum )指僅受引力和吊線張力作用而在慣性空間固 定平面內(nèi)運動的擺。 為了證明地球在自轉(zhuǎn), 法國物理學(xué)家傅科 (18191868)于1851年做了 一次成功的擺動實驗,從而有力地證明了地球是在自轉(zhuǎn),傅科擺由此而得名?;靖攀鰹榱俗C明地球在自轉(zhuǎn), 法國物理學(xué)家傅科 (18191868)于 1851 年做了一次成功的擺動 實驗,傅科擺由此而得名。實驗在法國巴黎的一個圓頂大廈進行,擺長 67 米,擺錘重 28 公 斤,懸掛點經(jīng)

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