Horváth József - Molnár László (szerk.): Kunc Adolf emlékére. Emlékkönyv Kunc Adolf premontrei prépost születésének 150. évfordulója alkalmából (Szombathely, 1993)
TANULMÁNYOK - Gál László - Molnár László: A Foucault-inga mozgásának vizsgálata optikai érzékeléssel
ebből: Xe DE + DO ft cosa DO - R sin« R = Xe • DO Xe • sin« + (DE + DO) • cos« Ha Xe annak a/ érzékelőnek a távolságát jelenti XO-tól, amelyik az érzékelőre esik t időpillanat! >a huzalának árnyéka, és a T az inga periódusideje, Ennek az összefüggd mk k .1 segítségével lehet kiszámítani az egy lengéshez tartozó maximális kitérést, valamint a lengési sík és az érzékelősor által bezárt szöget (minimum 3 érzékelőnek kell jeleznie, ez 6 mérést jelent egy félperiódus alatt; az összefüggésből csak R-t.és a-t nem ismerjük, mert X.-t, T-t, t-t közvetlenül a számítógép méri, DE-t és DO-t a mérés eőtt kell megmérni; a számolás a legkisebb négyzetek módszere alapján történik). A 4. ábra 3 különböző amplitúdójú és lengési síkú lengés Xe-t grafikonját ábrázolja (számolt, nem mért!). Látható, ha a lengéseknél a szál árnyékának XO-tól való maximális távolsága megegyezik, az időbeni lefolyás különböző. Ez alapján vissza lehet számolni az amplitúdót és a-t. A székesegyházban a látványosság miatt 4 lengés mérése, majd 4 lengés képernyőn történő folyamatos megjelenítése (5. ábra) volt látható. A mérést zavarta, hogy a berendezés nagyon érzékeny a fényviszonyokra: vakura, lámpák fényére (a hivatalos indításon a TV-sek lámpái miatt nem lehetett mérni), a Nap állására. A változó fényviszonyokat a lézer alatt lévő két lámpa állításával lehetett kompenzálni. Az adatok feldolgozása során először a hibás adatokat kellett kiszűrni három különböző módon (mérés közbeni fényképezés, valaki átment a kamera lámpák előtt). A szűrés utáni adatokat szokatlan módon, három dimenzióban ábrázoltam (6. ábra: x tengely - t, y tengely - lengés száma, z tengely - a szál árnyékának kitérése). A vízszintes szakaszok magassága az érzékelők helyét jelenti, az első, nagyobb plató azt mutatja, hogy a szál árnyékának kitérése nagyobb volt az utolsó érzékelő távolságánál. Az ábrán jól látni az inga lengésének csillapodását, és hogy a mozgás időben szinuszos lefolyású (az ábrán egy fél-lengés 30-14 egyenes szakaszból áll). Az adatok szűrése után a mérések statisztikai kiértékelése (lin. regresszió, szórás számítása) következett. A 7. ábrán (öt mérési sorozat) a szögelfordulás és az amplitúdó időfüggését láthatjuk, a pontok jelentik a mért értékeket. A próbamérések során kiderült, hogy jobb (kisebb hibával lehet a-t meghatározni), ha az inga indításakor az inga lengési síkja az érzékelősorral 20-40 fokos szöget zár be, akkor ft sin Xe • sin« + (DE + DO) • cos« Xe • DO 122
