傅科擺實驗證明了什么

關注：55 發布時間：2021-10-20 17:12:51

1851年1月3日，法國物理學家傅科設計了一個大擺證實了地球的自轉。

福柯用的擺長67米，擺是一個質量28公斤的鐵球。在重力和吊線張力的作用下，它在垂直位置附近振動。福柯的實驗直接驗證了地球自轉，因此被授予榮譽騎士勛章五枚。

傅科（18191868）法國物理學家。1819年9月18日生于巴黎，1868年2月11日卒于巴黎。

為了證明地球在自轉，法國物理學家傅科于1851年做了一次成功的擺動實驗，傅科擺由此而得名。實驗是在法國巴黎萬神殿的比較高穹頂下進行的，懸掛點是專門為減小摩擦而設計的。這個鐘擺有很大的慣性和動量，所以基本上不受地球自轉的影響而自己擺動，擺動時間很長。

鐘擺下面是一個巨大的沙盤。每當擺錘經過沙盤的時候，擺錘上的指針就會在沙盤上留下一條移動的軌跡。按照日常生活的經驗，這個碩大無比的擺應該在沙盤上面畫出唯*一條軌跡。該實驗被評為“物理比較美實驗”之一。

在福柯擺試驗中，可以看到擺動平面緩慢順時針旋轉，擺動方向不斷變化。通過對這一現象的分析，不受擺面方向外力的影響。根據慣性定律，擺動的空間方向不會改變，所以可以知道這種擺動方向的變化，是由于觀察者所在的地球沿著逆時針方向轉動的結果，地球上的觀察者看到相對運動現象，從而有力地證明了地球是在自轉。

福柯擺的位置不同，擺的情況也不同。在北半球，擺動平面順時針旋轉；在南半球，擺動平面逆時針旋轉。而且緯度越高，轉速越快。赤道處的鐘擺幾乎不旋轉，兩極一轉的周期是一個恒星日(23小時56分4秒)，簡單計算可以認為是24小時。福柯擺擺動平面的偏轉角可以用公式=15 tsin計算，單位為度。公式中，代表當地地理緯度，t為偏轉所用時間，單位為小時。因為地球自轉的角速度等于1小時15，所以換算公式中乘以15。

傅科擺實驗的第二年，即1852年，他制造出了回轉儀（陀螺儀）——也就是現代航空、軍事領域使用的慣性制導裝置的前身。

陀螺儀的原理是旋轉物體的轉軸所指向的方向在不受外力作用時不會改變。20世紀70年代以來，陀螺儀取得了長足的進步，光纖陀螺儀和激光諧振陀螺儀相繼問世。這些現代陀螺儀具有結構緊湊、靈敏度高、工作可靠的優點，在許多領域完全取代了傳統的機械陀螺儀，成為現代導航儀器的關鍵部件。

他還測量了光速，發現了渦流。月球上有一個以他命名的隕石坑。福柯的“知識產權”哲學也有很大影響。

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