Foucaults pendelforsøk var den første laboratoriedemonstrasjon
av at jorda roterer. Forsøket er i prinsippet svært enkelt,
vi tar en pendel, dvs. et lodd som henger i en snor, og setter loddet
i svingninger. Vi vil da se at pendelens svingeplan dreier seg langsomt.
I praksis er det best å ha en lang snor og et tungt lodd slik at
pendelen ikke så lett blir forstyrret f. eks. av luftstrømmer.
I tillegg er det en fordel å ha en mekanisme som holder pendelen
i gang, ellers vil den lett stoppes av luftmotstanden før en kan
se dreiningen. Forsøket ble første gang utført av
Jean-Bernard-Leon Foucault i Pantheon i Paris i 1851. Han brukte et lodd
på 28 kilo og pendelen var 67 meter lang.
For å forstå virkemåten, og hvorfor forsøket viser
at jorda roterer, er det enklest å tenke seg at pendelen er hengt
opp på nordpolen. Pendelens opphengningspunkt beveger seg da ikke
ettersom jorda roterer, og det planet som pendelen svinger i ligger fast
i rommet. Jorda dreier seg så under pendelen, ett omløp på
24 timer (Egentlig 23 timer 56 minutter, som er jordas rotasjonstid i forhold
til fjerne stjerner, siderisk omløpstid). Sett i forhold til jordoverflaten
dreier da pendelplanet seg i motsatt retning av jordas rotasjon. Andre steder
enn på polene er det litt mer komplisert å forstå bevegelsen
fordi opphengningspunktet da roterer med jorda. Resultatet er at pendelen
dreier saktere enn ved polene. Dette kan vi forstå ved å tenke
oss pendelen opphengt ved ekvator. Hvis vi setter pendelen til å svinge
i retningen øst-vest, så er pendelens svingeplan lik jordas
ekvatorplan. Dette planet endres ikke når jorda roterer, og pendelen
dreier ikke i det hele tatt. For andre punkter på jorda kan en vise
at omløpstiden er 24/sin(b) timer, der b er breddegraden. Oslo ligger
på en breddegrad b=60 grader nord, og omløpstiden blir da 27
timer 43 minutter.
Pendelen i Oslo er laget av en forgylt kulelagerkule på 32 kg (20
cm i diameter), og snora er 14,1 meter.
Tekst: Joakim Bergli |
 |
