Péndulo de Foucault B

FoucaultContexto Histórico

El péndulo de Foucault es un aparato creado por el físico de origen francés Jean Bernard-León Foucault que supuso la primera demostración directa de la rotación de la Tierra, hecho que hasta el momento nadie había demostrado experimentalmente.
El origen de este aparato surge por casualidad, ya que Bernard se encontraba trabajando en su torno con una varilla metálica de aproximadamente 1 metro, cuando por accidente la punta de la varilla comenzó a vibrar en una dirección. Al hacer girar el mandril que sujetaba la varilla, observó que la dirección de la vibración no cambiaba.Realizó el mismo experimento con un péndulo, deduciendo que la oscilación de un péndulo también sería independiente del movimiento de rotación del punto de sujeción al techo, y lo comprobó el 6 de enero de 1851.

Comenzó dejando en el aire una bola de hierro sujeta a un cable de acero , con un periodo de 16s. Esta se encontraba verticalmente retenida por una cuerda la cual se quemaba, de manera que cuando esta se rompía permitía el balanceo del péndulo. Aun así como no existía ningún tipo fuerza que eliminará la Fuerza de Rozamiento del aire, se necesitaba ejercer un impulso cada 5-6  horas. Pero durante ese tiempo, se podía observar que la aguja había engrosado y el plano de balanceo había girado 60º. Con esto Foucault dedujo que la lenta rotación del plano de oscilación del péndulo es realmente una ilusión de los observadores situados sobre la Tierra, incapaces de percibir su propia rotación.

La primera demostración pública de este experimento se realizó en el Observatorio de París, el 3 de febrero de 1851.

Ese mismo año, Foucault instaló en el Panteón de París un péndulo consistente de manera que el público pudiera observar claramente el movimiento del plano de oscilación del péndulo.

Moglfm0917_pendulo_foucaultDescripción del aparato

Se trata de un péndulo simple, en el que una esfera pesada unida a un largo hilo metálico es libre de oscilar en cualquier dirección. Normalmente, en un péndulo, el plano de oscilación se mantiene fijo en el espacio. Pero el plano de oscilación del enorme péndulo de Foucault gira lentamente, como resultado de la rotación de la Tierra. En concreto el giro depende de la latitud en la que nos encontremos, por lo que, en los polos completa una vuelta cada 24 horas.

Su descripción matemática es un tanto compleja, pero aún así existe una fórmula, la cual es: T=24/sen(A).

A = la latitud donde se encuentra el péndulo; T= 36 horas en España. De manera que el plano de oscilación gira unos 10 grados por hora.

 

Foucault_pendulum_animatedFuncionamiento del aparato

Después de que el péndulo gire varias veces libremente, se observa un pequeño desplazamiento, el cual indica que este se encuentra es su máxima apertura, es decir, se manifiesta un pequeño giro del plano de oscilación. Debido a esto se demuestra que la Tierra está en continua rotación.

Con respecto a lo dicho anteriormente, si consideremos que un péndulo oscila en el polo Norte, rota en sentido antihorario, con respecto a las estrellas lejanas. Al no cambiar dicho plano  con respecto a las estrellas, el observador fijo al suelo, ve  que da una vuelta completa en sentido horario en ese mismo tiempo. Sin embargo, el observador fijo a la Tierra, del  polo Sur, observa que este da una vuelta completa en el mismo tiempo pero en sentido antihorario.

Catalogación

NOMBRE: Péndulo de Foucault

DIMENSIONES (cm):   

Bola: 7

Punta bola: 3

Hilo: 63

Altura total: 87

Anchura total: 45

Altura sin caja: 73

Base: 28

MATERIALES:

Bola: Cobre

Cable: Nylon

Estructura externa: Madera

DATACIÓN: Mediados del siglo XIX

Aplicaciones

Se utiliza para comprobar la rotación de la Tierra.

Museos/Facultades

El Museo de la Ciencia

http://www.dicyt.com/noticias/el-museo-de-la-ciencia-inaugura-su-pendu

lo-de-foucault

FCFM

Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile.

http://postulante.fcfm.uchile.cl/2017/11/fcfm-instala-primer-pendulo-de-foucault-en-santiago/

Museo de las Ciencias Príncipe Felipe

https://www.guiadelocio.com/valencia-valencia/arte/valencia/pendulo-de-foucault

Artículos de interés sobre el Péndulo de Foucault

Investigación:

https://www.investigacionyciencia.es/revistas/investigacion-y-ciencia/un-universo-de-discos-388/el-pndulo-de-foucault-3984

Divulgación:

http://cluster-divulgacioncientifica.blogspot.com/2011/01/el-pendulo-de-foucault.html

Puesta en marcha de un péndulo de Foucault de siete metros:

https://www.20minutos.es/noticia/2569588/0/profesores-instituto-cerros-ponen-marcha-pendulo-foucault-siete-metros/

el-pc3a9ndulo-de-foucaultDato curioso

La novela “oculta” de Umberto Eco:

https://lamanodelextranjero.com/2016/09/04/el-pendulo-de-foucault-la-novela-oculta-de-umberto-eco/

Bibliografía comentada

Para obtener un contexto histórico apto para todos los lectores hemos utilizado mayoritariamente, ( ya que conocíamos un poco este objeto y hemos añadido información extra propuesta por nosotros), la siguiente página:

www.museocienciavalladolid.es/export/sites/default/mcva/Documentos/Exposiciones/explicacion_pendulo_Foucault.pdf

En cuanto a la descripción, nos hemos basado en una página, la cual tenía un contenido bastante explícito. Es la siguiente:

https://www.muyinteresante.es/curiosidades/preguntas-respuestas/que-es-el-pendulo-de-foucault-721379494783

Con la página que se encuentra a continuación, hemos podido desarrollar el funcionamiento de dicho aparato.

http://www.cecs.cl/pendulo/index.php?option=com_content&view=article&id=42&Itemid=55&lang=es

 

Trabajo realizado por: Laura Martínez, Daniel Gadea, Patricia Gracia.