JATOM.GIF (4643 bytes) 請問傅科擺是什麼?傅科擺的應用?(台北市/大安國中/二年級/姚同學)

維尼哥哥

傅科(1819∼1868)為十九世紀法國著名的物理學家,1851年,他在巴黎設計了一個裝置,把一個質量 28公斤的鐵球,用一條 67公尺長的鋼絲懸掛在先賢祠的屋頂上,並使它可以在 360°的任意方向自由擺動,同時配有可以保持運動的裝置。像這樣的一個裝置,就叫做「傅科擺(Foucault  pendulum)」。

傅科擺在科學上具有什麼意義呢?

原來,因為地球自轉運動的關係,當傅科擺擺動時,地球在它下面旋轉,如此一來,兩者之間產生了相對運動,所以,傅科擺的擺動平面會產生旋轉的現象。因此,藉由傅科擺,可以證實地球的自轉。

在北極點,也就是北緯 90°的地方,由上空往下看,地球每 24小時逆時針旋轉一圈;而從地球往上看,傅科擺的擺動平面,每 24小時順時針旋轉一圈。在北半球,傅科擺的擺動平面總是順時針方向轉動,其速率越接近赤道越小,在赤道上為零,也就是不轉動。而在南半球,傅科擺則以逆時針方向轉動。

傅科擺擺動平面的轉動速率,決定於緯度。某地的轉動速率,等於地球的自轉速率(360° ÷ 24=15°/hr) × 該地緯度的正弦函數值。