آونگ فوکو

  • شروع کننده موضوع
  • #1

Samaneh.Z

کاربر فوق‌حرفه‌ای
ارسال‌ها
1,137
امتیاز
1,491
نام مرکز سمپاد
فرزانگان یک
شهر
کرج
مدال المپیاد
مدال نقره‌ی المپیاد نجوم‌و‌اخترفیزیک ..
دانشگاه
صنعتی شریف
رشته دانشگاه
مهندسی مکانیک
علاوه بر اثرکوریولیس و پخی زمین ، آونگ فوکو هم یکی از دلایل چرخش زمین به دور خود است.
اساس آزماش به این شرح است : نیروهای موثر بر آونگ ( گرانش زمین و کشش نخ) در یک صفحه قرار می گیرند که همان صفحه ی آونگ است . بنابراین وقتی آونگ حرکت نوسانی آزاد پیدا می کند ، این حرکت همواره روی یک صفحه خواهد بود . این ویژگی در علم فیزیک اینگونه تعریف می شود : " سطح نوسان آونگ موقعیت فضایی آن را تغییر نمی دهد. "

در سال 1851 م. برنارد لئون فوکو (1868 - 1819 ) یک آونگ از سقف یک معبد در پاریس آویخت و با توجه به این نکته که صفحه ی نوسان آونگ در طول روز می چرخید ، چرخش زمین را اثبات کرد. اگر زمین نمی چرخید ، این چرخش صفحه ها اتفاق نمی افتاد ، یه این دلیل که تمام نیروهای وارد بر توپ (یعنی گرانش زمین و کشش سیم) در صفحه نوسان هستند.
از زمین دور می شویم و تاب خوردن آونگ در حین چرخش زمین مشاهده می کنیم. در قطب شمال ، در حالی که زمنی زیر آونگ هر 24 ساعت نجومی یک دور می چرخد ، به نظر می رسد که آونگ با دوره ی تناوب ، ساعت p=24 ، به طرف غرب می چرخد. آونگی که در صفحه ی استوایی در استوای زمین نوسان می کند ، هیچ گونه نیروی عمودی بر صفحه ی نوسانش احساس نمی کند و بنابراین اصلا نمی چرخد (p=∞). در یک عرض جغرافیایی میانی ،φ، مولفه ی عمودی تندی زاویه ی زمین ، ω عیارت است از φ sinω. به هر حال تندی زاویه ای به طور معکوس با دوره ی تناوب چرخش متناسب است =2π/p) ω (به طوری که به نظر می رسد آونگ با دوره ی تناوب φ P=24 h / sin به طرف غرب می چرخد. اندازه گیزی های دقیق آونگ هی فوکو این رابطه را دقیقا تاکید می کنند و به ما امکان می دهند تا دوره ی تناوب چرخش زمین را به طریق کاملا دینامکی بررسی کنیم.

×خودم که نفهمیدم چی شد! :D
 
  • لایک
امتیازات: N.M
ارسال‌ها
3,101
امتیاز
12,187
نام مرکز سمپاد
.
شهر
.
سال فارغ التحصیلی
2000
رشته دانشگاه
فیزیک
پاسخ : آونگ فوکو

به نقل از سمانه ز. :
علاوه بر اثرکوریولیس و پخی زمین ، آونگ فوکو هم یکی از دلایل چرخش زمین به دور خود است.
اساس آزماش به این شرح است : نیروهای موثر بر آونگ ( گرانش زمین و کشش نخ) در یک صفحه قرار می گیرند که همان صفحه ی آونگ است . بنابراین وقتی آونگ حرکت نوسانی آزاد پیدا می کند ، این حرکت همواره روی یک صفحه خواهد بود . این ویژگی در علم فیزیک اینگونه تعریف می شود : " سطح نوسان آونگ موقعیت فضایی آن را تغییر نمی دهد. "

در سال 1851 م. برنارد لئون فوکو (1868 - 1819 ) یک آونگ از سقف یک معبد در پاریس آویخت و با توجه به این نکته که صفحه ی نوسان آونگ در طول روز می چرخید ، چرخش زمین را اثبات کرد. اگر زمین نمی چرخید ، این چرخش صفحه ها اتفاق نمی افتاد ، یه این دلیل که تمام نیروهای وارد بر توپ (یعنی گرانش زمین و کشش سیم) در صفحه نوسان هستند.
از زمین دور می شویم و تاب خوردن آونگ در حین چرخش زمین مشاهده می کنیم. در قطب شمال ، در حالی که زمنی زیر آونگ هر 24 ساعت نجومی یک دور می چرخد ، به نظر می رسد که آونگ با دوره ی تناوب ، ساعت p=24 ، به طرف غرب می چرخد. آونگی که در صفحه ی استوایی در استوای زمین نوسان می کند ، هیچ گونه نیروی عمودی بر صفحه ی نوسانش احساس نمی کند و بنابراین اصلا نمی چرخد (p=∞). در یک عرض جغرافیایی میانی ،φ، مولفه ی عمودی تندی زاویه ی زمین ، ω عیارت است از φ sinω. به هر حال تندی زاویه ای به طور معکوس با دوره ی تناوب چرخش متناسب است =2π/p) ω (به طوری که به نظر می رسد آونگ با دوره ی تناوب φ P=24 h / sin به طرف غرب می چرخد. اندازه گیزی های دقیق آونگ هی فوکو این رابطه را دقیقا تاکید می کنند و به ما امکان می دهند تا دوره ی تناوب چرخش زمین را به طریق کاملا دینامکی بررسی کنیم.

×خودم که نفهمیدم چی شد! :D

نمیدونم کی اینو نوشته (امیدوارم شما نباشید) ولی احتمال زیاد چرت گفته (بیشتر تاکیدم روی خط اوله)

علت حرکت آونگ فوکو نیرو ی مرکز گریز (قابل چشم پوشی) و نیروی کوریولیس هست و همچنین یک نوع جرکت تقدیمی قوی تر . اگر با دقت و آرامی آونگ را در حالت تعادل قرار دهیم اونوقت تاثیر کوریولیس کم میشه (تقریبا" صفر) و همون حرکت تقدیمی میمونه. ولی آونگ کروی دلیل حرکت وضعی زمین به دور خودش نیست. در واقع علت این جرکت تقدیمی جرکت انتقالی زمین هم هست.
 

pariya

کاربر فوق‌حرفه‌ای
ارسال‌ها
689
امتیاز
971
نام مرکز سمپاد
فرزانگان1
شهر
شیراز
مدال المپیاد
یه حماقتی کردیم یه زمانی :|
پاسخ : آونگ فوکو

خودت نفهمیدی توقع داری ما بفهمیم!

منبع؟
 
  • شروع کننده موضوع
  • #4

Samaneh.Z

کاربر فوق‌حرفه‌ای
ارسال‌ها
1,137
امتیاز
1,491
نام مرکز سمپاد
فرزانگان یک
شهر
کرج
مدال المپیاد
مدال نقره‌ی المپیاد نجوم‌و‌اخترفیزیک ..
دانشگاه
صنعتی شریف
رشته دانشگاه
مهندسی مکانیک
پاسخ : آونگ فوکو

به نقل از H O S E I N :
نمیدونم کی اینو نوشته (امیدوارم شما نباشید) ولی احتمال زیاد چرت گفته (بیشتر تاکیدم روی خط اوله)

علت حرکت آونگ فوکو نیرو ی مرکز گریز (قابل چشم پوشی) و نیروی کوریولیس هست و همچنین یک نوع جرکت تقدیمی قوی تر . اگر با دقت و آرامی آونگ را در حالت تعادل قرار دهیم اونوقت تاثیر کوریولیس کم میشه (تقریبا" صفر) و همون حرکت تقدیمی میمونه. ولی آونگ کروی دلیل حرکت وضعی زمین به دور خودش نیست. در واقع علت این جرکت تقدیمی جرکت انتقالی زمین هم هست.

نوشتنش که ماله خودمه اما از روی کتاب نوشتم ! جالب اینجاست که سر همین با معلممون بحث کردیم ، با هم باز هم نفهمدیدیم چی شد! :D

هان؟! یعنی چی؟! یعنی دلیل حرکت وضعیش نمیتونه باشه؟! الان من باز هم نفهمیدم ! میشه بیتشر توضیح بدید؟ :-"
 
ارسال‌ها
3,101
امتیاز
12,187
نام مرکز سمپاد
.
شهر
.
سال فارغ التحصیلی
2000
رشته دانشگاه
فیزیک
پاسخ : آونگ فوکو

به نقل از سمانه ز. :
نوشتنش که ماله خودمه اما از روی کتاب نوشتم ! جالب اینجاست که سر همین با معلممون بحث کردیم ، با هم باز هم نفهمدیدیم چی شد! :D

هان؟! یعنی چی؟! یعنی دلیل حرکت وضعیش نمیتونه باشه؟! الان من باز هم نفهمیدم ! میشه بیتشر توضیح بدید؟ :-"

چرا جفتش لازمه. هم وضعی و هم انتقالی !

برای این که براتون واضح بشه یه فرفره رو در نظر بگیرید که با زاویه ی مایل به فرض 70 درجه نسبت به افق شروع به چرخیدن میکنه (با این فرفره ضامن دار ها بهتر میشه امتحان کرد) میبنید که پایه ی قرقره (نقطه ی تماس با زمین) روی زمین حرکت میکنه. به این حرکت قرقره حرکت تقدیمی میگن. حالا زمین رو در نظر بگیر که مثل همون قرقره حرکت کنه (تقریبا" اینجوریه نمیتونم در قالب متن توضیح بدم و بدون ریاضی نمیشه) و یه آونگ روش ( هر چقدر بلند تر و سبک تر باشه بهتر) حرکت خاصی داره که همون حرکت اصلی آونگ فوکو هست.
 

before the bigbang

کاربر فوق‌فعال
ارسال‌ها
82
امتیاز
8
نام مرکز سمپاد
دبیرستان علامه حلی تهران
شهر
تهران
پاسخ : آونگ فوکو

بهترین نوع توضیح دادن توضیحیه که خوده فوکو داد
فرض کنید یه دست بیرون از زمین یه آونگ رو گرفته و داره تکون میده
پس چرخش زمین روی حرکت آونگ تاثیری نداره
حالا ما روی زمین این آونگ دو طوری میسازیم که حرکت زمین روش تاثیری نداشته باشه و در اصل آونگ ثابت و ما در حال چرخشیم
Foucault_pendulum_at_north_pole_accurate.PNG
 

shershere

کاربر فوق‌حرفه‌ای
ارسال‌ها
987
امتیاز
1,799
نام مرکز سمپاد
فرزانگان 2
شهر
اصفهان
مدال المپیاد
اینم هه هه!
دانشگاه
پلی تکنیک تهران
رشته دانشگاه
مهندسی مکانیک
پاسخ : آونگ فوکو

به نقل از Samaneh.Z :
در سال 1851 م. برنارد لئون فوکو (1868 - 1819 ) یک آونگ از سقف یک معبد در پاریس آویخت و با توجه به این نکته که صفحه ی نوسان آونگ در طول روز می چرخید ، چرخش زمین را اثبات کرد. اگر زمین نمی چرخید ، این چرخش صفحه ها اتفاق نمی افتاد ، یه این دلیل که تمام نیروهای وارد بر توپ (یعنی گرانش زمین و کشش سیم) در صفحه نوسان هستند.

چرا؟؟؟؟؟ :-/

به نقل از before the bigbang :
بهترین نوع توضیح دادن توضیحیه که خوده فوکو داد
فرض کنید یه دست بیرون از زمین یه آونگ رو گرفته و داره تکون میده
پس چرخش زمین روی حرکت آونگ تاثیری نداره
حالا ما روی زمین این آونگ دو طوری میسازیم که حرکت زمین روش تاثیری نداشته باشه و در اصل آونگ ثابت و ما در حال چرخشی

منظورتون رو نمی فهمم! #-o


به نقل از H O S E I N :
چرا جفتش لازمه. هم وضعی و هم انتقالی !

برای این که براتون واضح بشه یه فرفره رو در نظر بگیرید که با زاویه ی مایل به فرض 70 درجه نسبت به افق شروع به چرخیدن میکنه (با این فرفره ضامن دار ها بهتر میشه امتحان کرد) میبنید که پایه ی قرقره (نقطه ی تماس با زمین) روی زمین حرکت میکنه. به این حرکت قرقره حرکت تقدیمی میگن. حالا زمین رو در نظر بگیر که مثل همون قرقره حرکت کنه (تقریبا" اینجوریه نمیتونم در قالب متن توضیح بدم و بدون ریاضی نمیشه) و یه آونگ روش ( هر چقدر بلند تر و سبک تر باشه بهتر) حرکت خاصی داره که همون حرکت اصلی آونگ فوکو هست.

خب درسته ولی حالا حرکتش چجوری هست؟ :-??
 

ashitaka

کاربر نیمه‌حرفه‌ای
ارسال‌ها
219
امتیاز
237
نام مرکز سمپاد
شهید قدوسی
شهر
قم
مدال المپیاد
مدال طلای المپیاد فیزیک 93
رشته دانشگاه
فیزیک
پاسخ : آونگ فوکو

اگه عکس های آونگ فوکو رو ببینید ، دور تادور آونگ یک سری چیز های عجیب و غریب قرار داره که یکسریشون افتادن و یک سریشون نیافتادن ! اینا چین ؟! مثلا در تصویر مقابل :
640px-P%C3%A9ndulo_de_Foucault_%28M._Ci%C3%A8ncies_Valencia%29_01.jpg


و در این تصویر :

320px-California_Academy_of_Sciences_Foucault_Pendulum_Clock.jpg
 
ارسال‌ها
3,101
امتیاز
12,187
نام مرکز سمپاد
.
شهر
.
سال فارغ التحصیلی
2000
رشته دانشگاه
فیزیک
پاسخ : آونگ فوکو

به خاطر مسیر حرکت آونگه با اونا برخورد کرده.
 

Ashlin

کاربر جدید
ارسال‌ها
1
امتیاز
0
نام مرکز سمپاد
Chi
شهر
بوشهر
سال فارغ التحصیلی
1384
پاسخ : آونگ فوکو



نمیدونم کی اینو نوشته (امیدوارم شما نباشید) ولی احتمال زیاد چرت گفته (بیشتر تاکیدم روی خط اوله)

علت حرکت آونگ فوکو نیرو ی مرکز گریز (قابل چشم پوشی) و نیروی کوریولیس هست و همچنین یک نوع جرکت تقدیمی قوی تر . اگر با دقت و آرامی آونگ را در حالت تعادل قرار دهیم اونوقت تاثیر کوریولیس کم میشه (تقریبا" صفر) و همون حرکت تقدیمی میمونه. ولی آونگ کروی دلیل حرکت وضعی زمین به دور خودش نیست. در واقع علت این جرکت تقدیمی جرکت انتقالی زمین هم هست.
سلام دوست عزیز. این حرکت آزادانه برای همه اشیایی ک از زمین فاصله میگیرند صدق میکند؟ یعنی اگر قرار است موشکی را به نقطه مشخصی شلیک کنند باید مدت زمانی ک در هوا است را مشخص کنند بعد میزان چرخش زمین و زاویه چرخش را محاسبه کرده تا خطای نهایی موشک گرفته شود؟
 
بالا