Slinger van Foucault
Van Wikipedia
Een slinger van Foucault is een zeer groot uitgevoerde slinger, genoemd naar de Franse fysicus Léon Foucault. Doordat het vlak waarin de slinger beweegt continu draait kan hij gebruikt worden om de draaiing van de aarde aan te tonen.
Inhoud |
[bewerk] Geschiedenis
Of Foucault bekend was met het eerdere theoretische werk van Gustave-Gaspard Coriolis is niet bekend. Achteraf is te zien dat bij het gedrag van de slinger van Foucault een vorm van het corioliseffect bepalend is.
De slinger van Foucault is een lange slinger die geheel vrij kan oscilleren. De slinger moet in staat zijn om vele uren in beweging te blijven. Dit kan bereikt worden door een zeer lange slinger te maken, met een zwaar gewicht aan de onderzijde. Een slinger van Foucault werd voor het eerst tentoongesteld in 1851, vanaf het plafond van het Panthéon in Parijs. Dit was tijdens de wereldtentoonstelling. De gebruikte slinger bestond uit een 28 kilogram zware bol hangend aan een 67 meter lang touw.
Het aardige van het experiment is dat het de draaiing van de aarde bewijst in een geheel afgesloten ruimte, zonder zicht op de zon en de sterren; het bewijs van de aardse draaiing wordt geleverd zonder astronomische waarnemingen.
Om de beweging van de slinger waar te nemen had Foucault de vloer van het Pantheon met zand bedekt. De slinger trok een klein streepje door het zand tijdens zijn beweging. Na een uur was het slingervlak al behoorlijk van stand veranderd ten opzichte van de vloer.
[bewerk] Locatie
Wanneer de slinger is geplaatst op één van de geografische polen, staat het vlak van slingering stil ten opzichte van de vaste sterren, en de aarde draait er onderdoor. De waarnemer ziet het slingervlak in 24 uur 360 graden draaien. Dit is in overeenstemming met de eerste wet van Newton. De slinger ondervindt na het loslaten in de uiterste standen telkens een zeer kleine Corioliskracht net zolang tot het slingervlak stil blijft staan ten opzichte van de vaste sterren.
Wanneer de slinger van Foucault zich ergens op de evenaar bevindt is het effect nul, want dan zal het slingervlak met de aarde meedraaien. Op de polen is het effect maximaal.
Het vlak draait ten opzichte van de aarde met een draaisnelheid die evenredig is met de sinus van de breedtegraad. Op een breedte die overeenkomt met 45° draait de slinger elke 1,4 dagen geheel rond, op 30° elke twee dagen.
In formulevorm geldt voor de draaisnelheid Dj:
Waarin y de breedtegraad is. 15°/h is de draaisnelheid aan de polen (per uur).
De Nederlandse natuurkundige Heike Kamerlingh Onnes schreef in 1879 een proefschrift over de slinger van Foucault: "Nieuwe bewijzen voor de aswenteling der aarde".
[bewerk] Trivia
- Het Conservatoire des Arts et Metiérs in Parijs stelt sinds 1855 de originele slinger permanent ten toon.
- De slinger heeft Umberto Eco geïnspireerd tot het schrijven van een boek met dezelfde titel.
