Dyskusja:Wahadło Foucaulta

Z Wikipedii

Usunąłem zdanie "Wahadło działa wykorzystując siłę Coriolisa" ponieważ a) wahadło nie działa z tego powodu, to jest jedynie coś co ma wpływ na obrót płaszczyzny jego wahań b) poniżej znajduje się obszerniejsze wyjaśnienie.

Dodatkowo dodałem akapit o tym, że wahadło zmienia płaszczyznę swojego ruchu w stosunku do innych obiektów, nie tylko Ziemi. Wyczytałem to w jednej książce, mówił to astrofizyk niemniej jakby ktoś kto sam jest takowym przyjrzał się temu to byłoby fajnie. Temat jest bowiem b. ciekawy, do czasu tej lektury nie wiedziałem, że ten efekt przesuwania się płaszczyzny wahań nie odnosi się wyłącznie do Ziemi.

AndyBrandt 14:54, 29 mar 2005 (CEST)

Ad 1.a)
Istotą działania wahadła Foucaulta jest obrót płaszczyzny wahań. A obrót ten jest skutkiem siły Coriolisa. Określenie "działa dzięki sile Coriolisa" jest więc całkowicie na miejscu.

Ad 1.b) i 2.
Podkreślanie, że płaszczyzna wahań wahadła Foucaulta zmienia się względem innych obiektów niż Ziemia jest zbędne, i może wprowadzić czytelnika w błąd. Sformułowanie takie sugeruje bowiem, że jest to coś szczególnego, własnośc wyłącznie wahadła Foucaulta. A więc że płaszczyzna wahań wahadła "zwykłego" nie zmienia się wzgledem Słońca, gwiazd i innych zewnętrznych ciał – a to jest fałsz.

Gdyby płaszczyzna wahań wahadła (zwykłego!) miała pozostać niezmienna względem Słońca, to wahadło umieszczone na równiku i puszczone w ruch wzdłuż południka musiałoby po 6 godzinach wahać się w płaszczyźnie poziomej (!), a po następnych sześciu – dyndałoby wbrew sile ciężkości ponad punktem zawieszenia. Oczywiście nic takiego nie zachodzi. Jest więc naturalne i oczywiste, że płaszczyzna wahań niemal każdego wahadła zmienia się względem gwiazd. ("Niemal", bo jest wyjątek: wahadło na biegunie geograficznym zachowuje płaszczyznę wahań względem gwiazd. Również wahadło na równiku, wahające się w kierunku wschód-zachód, utrzymuje stałą płaszczyznę, ale w tej płaszczyźnie zmienia się kierunkek punktu równowagi, czyli środek zakresu drgań.)

Ad 2.
Albo ten astrofizyk nie wiedział o czym mówi, albo był pedagogicznym antytalentem (bo nie umiał tego zrozumiale wyrazić), albo go nieuważnie czytałeś. Mam nadzieję, że po przeczytaniu poprzedniego akapitu już się nie dziwisz zmianom płaszczyzny wahań dowolnego wahadła względem ciał innych niż Ziemia.

CiaPan 23:02, 30 mar 2005 (CEST)

[edytuj] Odpowiedź!

Astrofizyk, o którym mowa to Trinh X. Thuan. Postaram się sformułować lepsze wyjaśnienie - generalnie chodzi o odpowiedź na pytanie wobec czego w takim razie płaszczyzna wahań wahadła pozostaje niezmienna - jeśli w ogóle wobec czegokolwiek. Zdanie sobie sprawy z tego faktu pomaga nam zrozumieć, że nie tylko Ziemia się obraca wokół swojej osi, ale także wokół Słońca, że układ słoneczny nie pozostaje statyczny lecz przemieszcza się względem jądra Drogi Mlecznej (i innych układów w tejże) i tak dalej.

Nie pozostaje stała wobec czegokolwiek (pomijając szczególne przypadki bieguna i równika). I ruch roczny (po orbicie wokół­słonecznej) ani udział całego Układu Słonecznego w obrotowym ruchu Galaktyki, ani wędrówka Galaktyki wewnątrz Lokalnej Gromady nie ma nic do rzeczy. Wystarczy ruch dobowy.

Weźmy za model Ziemi kulę o nieruchomym środku (w pewnym układzie inercjalnym), wirującą wokół ustalonej osi obrotu. Na powierzchni tej kuli umieśćmy wahadełko, doznające grawitacji wyłącznie ze strony tej kuli. Zauważ, że "chwilowa płaszczyzna wahań" zawsze zawiera "chwilową linię pionu". W ruchu dobowym punkt zawieszenia wahadła zakreśla okrąg równoleżnikowy wokół osi obrotu naszej modelowej "Ziemi". Lokalna linia pionu, przechodząca przez punkt zawieszenia wahadła i przez środek Ziemi, zatacza powierzchnię stożkową, jako tworząca tego stożka.

Jednak żadna płaszczyzna nie jest równoległa do całej powierzchni stożka, wszystkich jej tworzących - zatem płaszczyzna wahań wahadła musi jakoś się obracać. Nie musimy nawet wyprowadzać jak się obraca, by stwierdzić z całą pewnością że się obraca. --CiaPan 14:42, 1 kwi 2005 (CEST)

Co do siły Coriolisa to chodziło mi o to, że ona nie powoduje wahania się wahadła, jedynie zmianę płaszczyzny wahań w stosunku do Ziemi. W tym sensie nie powoduje, że wahadło działa, jeśli pod tym pojęciem rozumiemy fakt, że się waha. Ale obecne sformułowanie jest ok.

Ja rozumiem fakt, że "się kręci". Samo wahanie nie jest szczególną cechą akurat tego wahadła. --CiaPan 14:42, 1 kwi 2005 (CEST)