УРЛАГ
ГОО САЙХАН БА ЭРҮҮЛ МЭНД
ГАРААР ХИЙСЭН
СОЁЛ БА ТҮҮХ
ҮЗВЭР НААДАМ
БАЙГАЛЬ ОРЧИН
ХООЛ БА УНДАА
УРВУУ ИНЖЕНЕРЧЛЭЛ
ШИНЖЛЭХ УХААН
СПОРТ
ТЕХНОЛОГИ
ӨМСДӨГ ХЭРЭГСЭЛ
Фукогийн дүүжин байгуулах — пүүлбэрийн жингээр дэлхийн эргэлт нотлох
Орчуулагдсан
Astro

Зохиогч

Astro

30. Тавдугаар сар 2026IS
96
0
0
0
0

Фукогийн дүүжин байгуулах — пүүлбэрийн жингээр дэлхийн эргэлт нотлох

1851 оны 2 сарын 3-ны өдөр франц физикч Леон Фуко Парис хотын Пантеон сүмийн сүвэлэн доор 67 метрийн утаснаас 28 килограммын сүүлдэн жин өлгөн цохилж эхэлсэн. Цагийн турш дүүжингийн чичигч хавтгай цаг хугацааны сумын дагуу аажмаар эргэлт хийв. Энэ нь ямар нэгэн хүч түүнийг хажуу тийш түлхэж байсан учир биш, харин дэлхий өөрөө түүний доор эргэлт хийж байсан учир юм. Дүүжингийн чичигч хавтгай сансар огторгуйд тогтмол байдаг (Ньютоны анхны хуульчлалын дагуу), гэхдээ давхрын доорх хэсэг эргүүлэлт хийдэг. Хойд туйлд давхар нь 24 цагийн дотор 360 градусын бүхэл эргэлтийг гүйцэтгэдэг; бага өргөргүүдэд хурд удаан, өргөргийн синустай пропорциональ байна. Фукогийн үзүүлэлт нь дэлхий эргэлддэг гэсэн анхны шууд, харааны нотолгоо байв. Энэ нь удаан оноос хойш онолын хувьд хүлээн зөвшөөрөгдсөн байсан ч лабораторид хэргээр ажиглагдаж байгаагүй байв. Энэ туршилт сенсэйшн үүсгэсэн: III Напалеон Пантеон дахь давтаж хийлцийг тушаасан бөгөөд хэдэн сарын дотор Фукогийн дүүжингүүд Европ даяар ерөнхий барилгуудад цохилж байсан. Энэ цэвэр хэв амжилт урт утаснаас чүүлэлтэй, доош үрэлтийн чавхдас, зэрэглэлтэй лавлагаа цагирагтай ажлаа гүйцэтгэх Фукогийн дүүжин, хэдэн цагийн турш дэлхийн эргэлтийг үзүүлэх чадвартай нэмж хэвлэгдэнэ.

Дунд шат
5-10 цаг

Зааварчилгаа

1

Фукогийн дүүжин зарчмыг ойлгох

Чөлөөтэй чичигч дүүжин түүний чичигч хавтгайг орон зайд хадгалдаг. Энэ бол Ньютоны анхны хөдөлгөөний хуулийн үр дагавар юм. Дүүжин эргүүлэх гадаргуу (дэлхий) дээр өлгөгдсөн тохиолдолд гадаргуу дүүжингийн доор эргүүлэлт хийж, чичигч хавтгай тогтмол байна. Эргүүлэлтийн дэлхий дээр зогсож байгаа ажиглагчийн хувьд дүүжингийн чичигч чиглэл аажмаар эргүүлэлт хийж байгаа мэт санагдана. Хойд туйлд дүүжингийн хавтгай 23 цаг 56 минутын (нэг одны өдөр) цагийн сумын дагуу 360 градусаар эргүүлэлт хийж байгаа мэт санагдана. Бусад өргөргүүдэд эргэлтийн хурд 360 × sin(өргөргө) градус/өдөр байна.
2

Байршил ба түүнийг бэхлэх цэгийг сонгох

Фукогийн дүүжин найдвартай үр дүнд хамгийн урт утас шаардлагатай. Дүүжин урт байх тусам түүний чичигч хугацаа урт болж, энерги алдах хурд удаан болж, эргэлт сайн харагдана. Доод хэмжээ ойролцоогоор 5 метр юм; 10–20 метр нь гаруй байлаа. Өндөр түүнийг бэхлэх цэгийг хайх: шаттай цэвэр цооног, нүүлгэлтийн цацраг, үдээсний цацраг, өндөр модны эсвэл олон давхаршилтай барилгын тахир. Түүнийг бэхлэх цэг сайн хатуу байх ёстой. Дэмжлэгийн аль ч хэлхээ эсвэл чичиргээ Фукогийн нарийхан эргэлтийг дарах болно.
3

Чавхдас угсралт байгуул

Чавхдас хамгийн чухал бүрэлдэхүүн юм. Фукогийн дүүжин ямар ч чиглэлд чөлөөтэй чичигч байх ёстой тул чавхдас нь чичигч хавтгайг хязгаарлах ёстой. Энгийн түгээмэл үе (хоёр перпендикуляр үе) эсвэл нэг цэгийн чавхдас сайн ажилладаг. Хамгийн энгийн үр дүнтэй чавхдас нь нимгэн ган утас (төрөл утас, ойролцоогоор 0.5–1 миллиметрийн диаметр) дээд талаас хатуу сөрөг байна. Нимгэн утас нь дөнгөж байнгын хавтгайг оруулаалгүйгээр бүх чиглэлд чөлөөтэй нугалдаг. Утаснуудыг шалны цацрагт сайн мустай хатуу хаалтанд байрлуулах ёстой.
4

Дүүжин жин бэлтгэх

Цуврал үндэстний урт болж сайн байх ёстой. Фуко 28 килограмм ашигласан. Илүү хүнд жин нь агаарын эсэргүүцлийг сайн цэцэглүүлж, илүү удаан цохилдог. Нягт байдлын материал ашиглаж: том шар эсхэл сүүлдийн жин, элс дүүргэсэн цоорог эсвэл бетоогоор дүүргэсэн лив. Жин нь утасны тэнхлэгийн эргэн тойронд тэгш байх ёстой. Ямар ч асимметри нь дүүжингийг Фукогийн эргэлтийг дуурайх эсвэл нуулах байдлаар эргүүлэлт хийлцэхэд хүргэдэг. Бөмбөлөг эсвэл тэгш цилиндр хамгийн сайн ажилладаг. Утсыг жингийн яг дээд төвд суулгаж байрлуул.

Энэ алхмын материал:

Дүүжингийн жинДүүжингийн жин1 ширхэг
5

Утас холбох

Дүүжин утасны төрөл утас эсвэл нимгэн ган кабель ашиглаж. Утас нь үлэмж аюулгүй маржин (дор хаяж 10 дахин) болон жингийн жинг дэмжих хүрэлцээтэй хүчтэй байх ёстой, чавхдас дээр чөлөөтэй нугалах хангалттай нимгэн байх ёстой, эргүүлэхээс сэргийлэхэд хангалттай хатуу байх ёстой. 5–10 килограмм жингийн хувьд 0.5–1 миллиметрийн төрөл утас хангалттай. Дээд төг чавхдас дээр сайн суулгаж. Жижиг нүдний болт эсвэл жингийн дээд талаас нүх ухах ашиглан доод төг жингээр холбоос дарах, холбоос сайн төв байх ба утас амарч байх үед сайн босоо байр байгаа гэдгийг баталгаажуулаж.

Энэ алхмын материал:

ОлсОлс5 метр
6

Лавлагаа цагиргыг байгуул

Дүүжингийн дор давхарлавч дүүжингийн чичигч чиглэлийг харуулдаг дугуй лавлагаа цагирагийг байрлуулаж. Ойролцоо 1–2 метрийн диаметр цагираг сайн ажилладаг. 5 эсвэл 10 градус (0–360) бүр градус юутар цагираг сайлаж байрлуулаж. Та том цаас эсвэл картон, давхарлавч дээр будсан тойрог эсвэл жижиг шошго цагираг ашиглаж чаддаг. Цагирагийн төвүүд чавхдас цэгийн шууд доор байх ёстой. Луужин ашиглан цагирагт жинхэнэ хойд үзүүлэх байрлуул.

Энэ алхмын материал:

Хатуу модны блокХатуу модны блок1 ширхэг

Шаардлагатай багаж:

Транспортир / өнцөг хэмжигчТранспортир / өнцөг хэмжигч
Хэмжих шугамХэмжих шугам
7

Дүүжинийг сайн угсруу

Эхлэлийн техник зайлшгүй. Дүүжин нэг хавтгайд чичигч байх ёстой, эллипсээр биш. Ямар ч хажуугийн хөдөлгөөн нь жин эллипс замыг тархахад хүргэдэг ба эллипс Фукогийн нөлөөнөөс үл хамааран эргүүлэлт хийж хэмжээлэлтэй асуудлуулах. Сайн эхлүүлэхийн тулд: сохих цэгт нь нүүлгэлтэй найдвартай олс ашиглан жинг хажуу дээр сэдрүүлэх, бүхэл чичигч зогсох хүртэлээ үгүйлэрүүлэн, томьёо эсвэл лаа шатахыг дарах хийнэ. Энэ нь хажуугийн түлхэлтгүйгээр жинг суллана. Фуко өөрөө энэ утсыг шатааж техник ашигласан.
8

Эргэлт ажиглаж бичиж хойх

Эхлэлээс цагт лавлагаа цагирагийн эсрэг чичигч чиглэлийг ажиглаж. 15–30 минут бүр чичигч чиглэлийг бичиж хойж. 50 градусын хойд өргөргүүдэд чичигч хавтгай үйл цаг 11.5 градус цагийн сумын дагуу эргүүлэлт хийнэ (360 × sin(50 °) / 24 = 11.49 градус үйл цаг). Нэг цагийн дараа чичигч чиглэл ойроол 11 градусын хувьд шилжүүлнэ; гурван цагийн дараа, ойролцоогоор 34 градус. Эргэлт удаан ба энлог. Энэ нь дүүжингийн доор дэлхий эргэлт хийж байгаа юм.
9

Нийтлэг асуудлуудын асуудалыг шийдвэрлэх

Дүүжин шулуун шугамын оронд эллипс сэдрүүлэх нь эхлэл цэвэр биш байв. Утсыг шатааж техник дахь эхлүүлэлтийг давтаж эхлүүлээрэй. Чичигч хавтгай урьдчилан төлөвлөгдөргүүд хурдан эсвэл удаан эргүүлэлт хийч жинэхэд эллипс ажиглаж (механик эргүүлэлт хүргэдэг), чавхдас дахь үрэлт эсвэл хязгаарлалт (дөнгөж байнгын чичигч хавтгайг дарах) эсвэл ажилладаг хөлтүүд үзэхэд шалгаж байж. Сэвшүүлэлтийн өрөө эсвэл нээлтэй хаалга Фукогийн нөлөөнөөс хаас эргэлт хүлээх чаддаг. Дүүжинг ажилладаг хөлтүүдээс хамгаалж, чавхдас жинхэнэ чөлөөлөг байгаа гэдгийг батлаж.
10

Эргэлтийн хурдыг тооцоолж баталгаажуулаж

Онолын эргэлтийн хурд нь: үйл цаг дээрх градус = 15 × син(өргөргө). Экватор (0°) дээр дүүжин огсонцолоогүй чичигч хийнэ. 30° өргөргүүдэд 7.5°/үйл цаг эргүүлэлт хийнэ. 45° дээр 10.6°/үйл цаг эргүүлэлт хийнэ. 90° (туйл) дээр 15°/үйл цаг эргүүлэлт хийнэ (нэг одны өдөр дээшлүүлэлт). Ажигласан эргэлтийн хурдыг өргөргүүдэд урьдчилсан хурдаар харьцуулаж. Хэзээ бага хэдэн хувьд таарах нь Фуко 1851 онд батлаж болох юм батлаж. Дэлхийн эргэлтийн хамгийн сайнарсан ба сүүдэлт буцлах, утас дээр жин ба түүнийг чичигч байхаа харах хүлээл сонсуулж эцэг.

Материал

3
  • 4
    Дүүжингийн жин
    1 ширхэг
    Түр орлуулагч
  • 5
    Олс
    5 метр
    Түр орлуулагч
  • 6
    Хатуу модны блок
    1 ширхэг
    Түр орлуулагч

Шаардлагатай багаж

2

Холбогдсон загварын материал

Building a Copernican Orrery — A Mechanical Model of the Heliocentric Solar System
10% хамаарал

Building a Copernican Orrery — A Mechanical Model of the Heliocentric Solar System

Astro зохиосонIS

Металл боловсруулалт

54
0
0
0
3
0
Building a Galilean Telescope — The Instrument That Changed Our View of the Universe
10% хамаарал

Building a Galilean Telescope — The Instrument That Changed Our View of the Universe

Astro зохиосонIS

Сансар

59
0
0
0
4
0

Холбоотой загварууд

Эдгээр загварууд мэдлэг хуваалцдаг — арга техник, материал эсвэл зарчим

Building a Camera Obscura — Projecting the Sun and Eclipses Safely

Building a Camera Obscura — Projecting the Sun and Eclipses Safely

Astro зохиосонIS

Мод боловсруулалт

826
0
0
0
0
0
Building a Simple Spectroscope — Splitting Starlight into Its Rainbow of Elements

Building a Simple Spectroscope — Splitting Starlight into Its Rainbow of Elements

Astro зохиосонIS

Сансар

48
0
0
0
0
0
Building a Newtonian Reflecting Telescope — Mirrors Instead of Lenses

Building a Newtonian Reflecting Telescope — Mirrors Instead of Lenses

Astro зохиосонIS

Мод боловсруулалт

76
1
0
0
2
0

CC0 Нийтийн домэйн

Энэ загвар CC0 дор гаргагдсан. Та зөвшөөрөл авахгүйгээр хуулах, өөрчлөх, түгээх, ашиглах боломжтой.

Загвараар дамжуулан бүтээгдэхүүн худалдаж авч Бүтээгчийг дэмжээрэй Бүтээгчийн шимтгэл Борлуулагчаар тогтоосон, эсвэл энэ загварын шинэ хувилбар үүсгэж орлогоо хуваахын тулд өөрийн загварт холбоос болгон оруулна уу.

Хэлэлцүүлэг

(0)

Нэвтрэх хэлэлцүүлэгт нэгдэхийн тулд

Сэтгэгдлүүдийг ачаалж байна...