Homework - O Pêndulo de Foucault

O movimento de rotação da Terra foi demonstrado pelo cientista francês Léon Foucault, em 1852. Foucault construiu um longo pêndulo que foi posto para oscilar durante muitas horas; com o passar do tempo, observou-se que o plano de oscilação do pêndulo mudava continuamente de direção. para entender sua demonstração, considere a figura 11.7a, que ilustra um pêndulo oscilando no Pólo Norte da Terra.
Essa demonstração se baseia no fato que que um pêndulo, ao oscilar livremente, tende a se manter no plano vertical em que está oscilando. Imagine o pêndulo executando seu movimento de oscilação enquanto a Terra gira. Depois de seis horas, a Terra terá girado um quarto de volta; para um observador em repouso no solo, o deslocamento do plano de oscilação do pêndulo corresponderá a 90° e terá sentido contrário ao da rotação da Terra.

Para o sucesso desse experimento, algumas condições devem ser satisfeitas: a) o pêndulo deve ser suspenso de modo que a rotação da Terra não seja transmitida a ele pela suspensão; b) ele deve ter um grande comprimento e uma grande massa suspensa para que as perdas por atrito sejam pequenas em comparação com sua energia mecânica. O pêndulo construído por Foucault foi suspenso na cúpula do Pantéon de Paris por um fio de aço com cerca de 70 m de comprimento, sustentando uma massa igual a 30 kg. Essas condições permitiram que o pêndulo oscilasse livremente por muitas horas, evidenciando a rotação da Terra. A figura 11.8a ilustra a situação vista por um observador em um referencial inercial localizado fora da Terra e a figura 11.8b, a situação vista por um observador, em repouso, na Terra.

 

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