傅科摆是因为惯性能够证明地球在自转。
傅科摆是一个单摆,底板有一个量角器。
单摆振动时,振动面依理应保持不变,但因地球在自转,在地面上的观察者,不能发觉地球在转,但在相当长的时期内,却发现摆的振动面不断偏转。
从力学的观点来看,这也是由于受到了科里奥利力影响的缘故。
这项显示地球自转的装置,是1851年傅科在巴黎首先制成的,虽然早在1650年,已有人观察到摆的振动面在缓慢地旋转,但却未能对此现象作出正确的解释。所以我们现在把用来显示地球自转的这种装置叫傅科摆。
简单的来说,因为惯性。
通常,我们说“地球具有自转”的时候,我们并没有明确出它到底相对于什么自转。这是一个非常重要的问题,如果没有参照物,谈论运动是不可想象的。还没有办法在空间中打上一根钉子作为绝对的参照物,因此,我们只能依靠较远的、看起来似乎是静止的天体作为参照物。
事实上,那些天体也绝不是“空间中的钉子”,只不过因为它们实在太遥远了,我们不妨——事实上恐怕也是唯一的选择——把它们作为参照物。以遥远的恒星作为参照物,一个物体不受外力作用的时候,将一直保持它的运动状态。这也是牛顿第一定律的内容。
扩展资料
傅科摆放置的位置不同,摆动情况也不同。在北半球时,摆动平面顺时针转动;在南半球时,摆动平面逆时针转动。而且纬度越高,转动速度越快,在赤道上的摆几乎不转动,在两极极点旋转一周的周期则为一恒星日(23小时56分4秒),简单计算中可视为24小时。
傅科摆摆动平面偏转的角度可用公式θ°=15°tsinφ来求,单位是度。式中φ代表当地地理纬度,t为偏转所用的时间,用小时作单位,因为地球自转角速度1小时等于15°,所以,为了换算,公式中乘以15°。
北京天文馆大厅里就有一个巨大的傅科摆,时时刻刻提醒人们,地球在自西向东自转着。
参考资料来源:百度百科-傅科摆
1851年法国物理学家傅科为证明地球自转所设计的一种摆,称为博科摆.傅科摆绳长67米,绳端摆锤重27千克,这种摆自由摆动时间较长,便于人们观察.摆下有一个有刻度的圆盘,盘上刻有通过圆心的直线.静止时,摆锤正中应对准盘的圆心,观察时先确定盘中某一直线与通过圆心的子午线重合,然后推动摆锤沿子午线方向作南北方向转动.过一段时间,就会看到摆动方向偏离了子午线方向.在北半球向右偏转,时间越长,偏转的角度越大.摆开始动以后,除重力外,没有受其他力的作用,按照惯性定律,摆的方向是应该不变的;但摆却偏转了.这是因为地球自转的缘故.我们站在地球上,随着地球一起自转,感觉不到子午线的方向在变化,反而觉得是摆在偏转.假若傅科摆在北极,以极点为圆盘的中心,转一周为24小时,每小时偏转15°.摆若设在赤道,则不发生偏离;摆若在赤道与两极之间的任何纬度上,摆动平面偏转角速度(θ)与纬度(φ)的正弦函数成正比.即θ=t·sinφ.(t为地球每小时所转的角度).在南半球,摆向左偏转.
傅科摆实验在法国巴黎的一个圆顶大厦进行,摆长67米,摆锤重28公斤,悬挂点经过特殊设计使摩擦减少到最低限度。这种摆惯性和动量大,因而基本不受地球自转影响而自行摆动,并且摆动时间很长。在傅科摆实验中,人们看到,摆动过程中摆动平面沿顺时针方向缓缓转动,摆动方向不断变化。分析这种现象,摆在摆动平面方向上并没有受到外力作用,按照惯性定律,摆动的空间方向不会改变,因而可知,这种摆动方向的变化,是由于观察者所在的地球沿着逆时针方向转动的结果,地球上的观察者看到相对运动现象,从而有力地证明了地球是在自转。
傅科摆就是用来证明地球的自转的.
1851年,法国物理学家让.傅科在巴黎国葬院安放了一个钟摆装置, 摆的长度为67米,底部的摆锤是重28千克的铁球,在铁球的下方镶嵌了一枚细长的尖针.这个巨大的装置是用来做什么的呢?原来,傅科要证明地球的自转.他设想,当钟摆摆动时,在没有外力的作用下,它将保持固定的摆动方向.如果地球在转动,那么钟摆下方的地面将旋转,而悬在空中的摆具有保持原来摆动方向的趋势,对于观察者来说,钟摆的摆动方向将会相对于地面发生变化.原理想通了,实验却并不好做.由于钟摆方向的改变是细微的,所以稍强一些的气流就会使实验结果发生变化.由于摆臂越长,实验效果越明显,所以为了观察到方向的改变,实验地点一定要设置在顶棚很高的厅堂中,顶棚用来悬挂钟摆.傅科最后选择了巴黎高耸的国葬院作为实验场所,并在摆的下放安置了一个沙盘.在摆运动时,摆尖会在沙盘上划出一道道的痕迹,从而记录了摆动方向.
实验的结果与傅科的设想完全吻合,摆的摆动显示为由东向西的、缓慢而持续的方向旋转.傅科的演示直接证明了地球自西向东的自转.