質問: フーコーの振り子の原理について。 フーコーの振り子を科学博物館で見て、 実際に説明も書いてあったのですが、 何故、地球が自転していることの証明になっているのか よく分かりませんでした。 過去の質問にあったので、回答を読んでみましたが、 それでもよくわからないんです。 なぜ振り子が振れつつもどんどん向きが変わっていくのでしょう? 地球って傾いて自転してますよね? 丁寧に教えてもらえませんか? よろしくおねがいします。
回答: 何十メートルもの長さの丈夫な糸に何十キロもの重さの鉄球を結びつけて振り子を作ると、ゆっくり動き、なかなか止まらない振り子が出来る。 (物体のもつ運動エネルギーは質量×速度である。 速度は振り子の長さによって決まるから、運動エネルギーを大きくするには振り子の球を重くすればよい。) 振り子は慣性の法則に則って同じ軌道を前後し続ける。 この振り子が北極点上にあるとして、振り子は北極点を通過して、経度0度と180度の経線に沿って前後して動き出したとする。 振り子はそのまま同じ軌道を動き続ける。 地球は自転する。 一時間後、軌道は東経165度と西経15度を結ぶ経線に沿って動いているであろう。 そして24時間で軌道は元に戻る。 この振り子が赤道上にあった場合、振り子は経線に沿って北極方向と南極方向を行ったり来たりしている。 地球が自転する。 振り子の軌道は変わらない。 地球の自転方向と常に90度の角度を保って動き続ける。 それ以外の場所にあった場合はちょっとイメージはしにくいけれども、その場所の緯度によって24時間より長い周期で一回転する。 もちろん、極点に近いほど(つまり緯度が90度に近いほど)周期は24時間に近くなる。 この振り子を30分程も見続けると、振り子の往復する軌道がわずかにずれてきているのに気付くであろう。 正確な言い方をすると、振り子の軌道はずれていない。 振り子は慣性の法則にのっとり同じ軌道を前後し続けている。ずれたのは、実は大地のほうである。 フーコーが振り子を使って行った実験こそ、地球が自転していることを証明する手段であったというわけです。 おわかりいただけましたでしょうか。 参考url http://www.h3.dion.ne.jp/~harvest/foucault.htm 参考url:http://www.h3.dion.ne.jp/~harvest/foucault.htm