Horváth József - Molnár László (szerk.): Kunc Adolf emlékére. Emlékkönyv Kunc Adolf premontrei prépost születésének 150. évfordulója alkalmából (Szombathely, 1993)

ELŐADÁSOK - Csekő Árpád: A Foucault-ingakísérletről

3. A Foucault-ingatest és a Földünk a Newton-féle tömeg vonzási törvény alapján olyan gravitációs kölcsönhatási rendszernek tekinthető, amelyik két test az inga lengési idejének megfelelően, periódikusan közeledik - távolodik egy­mástól. A felfüggesztő drót azonban rugalmas kölcsönhatási kapcsolat révén a mozgást módosítja. A Foucault-inga mozgásának leírásához legalább két köl­csönhatás figyelembevétele szükséges. Gondos előkészítés kell akkor, ha a lengést mérőkísérletnek szánjuk. A nyu­galomba került ingatest vízszintes főkörén ha kampó van, annak irányában kell az ingatestet fonállal a szélső helyzetig kihúzni, kikötni. A fonál elégetésekor így nem alakul ki forgási energiává alakulás. A számítások során csak a légellenállást és a Cardan-felfüggesztés csekély súrlódási veszteségét kell megbecsülni. A ki­húzással általunk adott helyzeti energianövekedést annak a munkafolyamatnak a kiszámításával nyerjük, amelyik a körív-pályán mozgatáskor megy végbe. A mozgás során alakváltozások létesülnek. Az érintkező felületek anyaga részecs­kéinek erő- és elmozdulásszorzatelemeit kell összegezni a nyugalmi helyzettől a szélső helyzetig ahhoz, hogy az együttes hatásuk nagyságát megtudjuk. A Foucault-ingajelenség, valamint abból a Földünk mozgására levonható kö­vetkeztetés bonyolultságuk miatt nagyon nehezen érthetők meg, még nagyobb feladat a megfogalmazásuk. Ezért ebben a gondolatsorban csak az elősegítő ta­pasztalásoknak, valamint a megértés akadályainak felsorolására szorítkozunk. A Foucault-ingalengés vizsgálatában a tehetetlenség szerepének megállapítá­sa legyen az első célkitűzés. Alapos felkészültség kell ahhoz, hogy a tudományos magyarázat felhasználásakor a szakkifejezéseket helyesen használjuk. Pl. a Cori­­olis-erők függőleges és vízszintes szögsebesség-összetevőinek összegződését rendkívül nehéz elképzelni, megérteni. A Foucault-ingalengés megértését annak vizsgálatával kezdeni, amikor még az inga nyugalomban van. így az inga valójában egy függőón. Drótjának iránya annak a helynek a függőlegese, a Föld felületén erre a függőlegesre húzott merő­legesek a vízszintesek. A Foucault-ingatest rugalmas kölcsönhatással kapcsolódik a vele gravitációs kölcsönhatásban levő Földünkhöz. A Sarkokon, a forgásten­gely döfési pontjain, a felfüggesztési tartók körül a nyugvó ingatest szimmetrikus alakváltozást hoz létre. A lengő inga a Ny-ról K-re forgó Földünk hosszúsági kö­reihez képest fokozatosan lemarad. A Föld 24 órás periódus időre érvényes szim­metrikus alakváltozások mellett, az inga minden féllengésidejében, a szélső hely­zetekben olyan aszimetrikus alakváltozások is vannak, amelyek az inga kitéréseit csökkentik. Ideális felfüggesztésű inga 24 óra elteltével ismét az indítási hosszú­sági körön leng. Az Egyenlítőn felfüggesztett az a nyugat-keleti irányban lengő Foucault-inga, amelyiknek lengési síkja merőleges a Földünk forgástengelyére, ugyancsak megtartja lengési síkját és az aszimmetrikus alakváltozás miatt kissé 119

Next

/
Oldalképek
Tartalom