Маятник Фуко на полюсе

2017-7-30 23:31

Маятник Фуко на полюсе © Владимир Ерашов Давайте вообразим себе, что окружающий нас Мир состоит из вращающейся вокруг оси Земли , а все остальное вокруг неподвижно.

Следовательно, в этом варианте могут существовать всего две системы отсчета, одна жестко связанная с вращающейся Землей, другая, связанная с неподвижным Миром. Первую систему будем называть внутренней, другую внешней. Теперь вообразим следующий мысленный эксперимент, точно на полюсе установим маятник Фуко, но испытаем два варианта:

1. Точка подвеса маятника жестко закреплена с Землей.

2. Точка подвеса маятника крепится к неподвижной (внешней) системе.

В первом эксперименте, когда точка подвеса маятника жестко закреплена с Землей, взведем маятник для запуска (отклоним на 1метр от линии отвеса, тем самым на этот же метр маятник отклонится и от оси вращения Земли). Напомним читателям, мы маятник пока не запустили, а только возвели для запуска, следовательно, маятник остается неподвижным относительно вращающейся Земли. В тоже время относительно внешней системы маятник вращается (вместе с Землей) с угловой скоростью об/сут и имеет какую-то кинетическую энергию.

Теперь мысленно закрепим точку подвеса маятника во внешней системе и тоже возведем для запуска на тот же условный метр от оси Земли. На этот раз маятник неподвижен относительно внешней системы, а относительно Земли он вращается с угловой скоростью об/сут.

Спрашивается, как поведет себя маятник Фуко после запуска в первом и во втором вариантах? Если внешняя система никакого физического влияния на маятник не оказывает, то когда маятник крепится к Земле его плоскость колебаний по третьему закону Ньютона (закону инерции) должна оставаться и после пуска неподвижной относительно Земли. Это если внешняя система никакого физического влияния на маятник не оказывает. А если оказывает? Тогда плоскость качания маятника уже не должна оставаться неподвижной относительно Земли, а будет вращаться с какой-то скоростью, зависящей от коэффициента увлечения внешней среды. Заметим, на данный момент никакой теории не существует, которая способна предсказать коэффициент увлечения, не было этой теории и полтора столетия назад, когда Фуко только создал свой маятник. Тем не менее, Фуко смело предположил, что коэффициент увлечения внешней системы близок к единице, то есть на полюсе плоскость качания маятника останется неподвижной относительно внешней системы, а относительно Земли она будет вращаться с угловой скоростью об/сут. А теперь напомним читателям, что маятник, закрепленный на Земле, который расположен строго на полюсе и взведенный для пуска, имеет начальную нулевую кинетическую энергию относительно Земли и совершено определенную кинетическую энергию относительно внешней системы. Спрашивается, почему после пуска все должно поменяться с точностью до наоборот, во вращающейся системе координат кинетическая энергия маятника должна появиться, а во внешней неподвижной должна исчезнуть. По Фуко получается, что на полюсе и маятник, закрепленный на Земле, и маятник, закрепленный во вне, ведут себя одинаково, их плоскость качания неподвижна относительно внешней системы и вращается об/сут относительно Земли. Но это же парадокс, такого не может быть, чтобы энергия в одной системе координат бесследно исчезала, а появлялась бы в другой системе координат.

Кто-то из читателей возразит, но Фуко опытным путем доказал, что плоскость качания маятника неподвижна во внешней системе, а в системе связанной с Землей вращается. Извините, уважаемые читатели, во-первых, теоретический парадокс не способен разрешить никакой опыт, а во-вторых, мои опыты с маятниками дают совершенно другой результат, отличный от опытов Фуко. О чем я и доложил Академии наук в своем открытом письме, но ответа на него пока не получил. Хотелось бы узнать мнение читателей на этот счет.

27. 09. 2015г. .

Подробнее читайте на ...

маятник внешней относительно земли фуко маятника системе системы