傅科摆原理

　　1、傅科摆的工作原理：由于地球的自转，傅科摆摆动方向的变化，是由于观察者所在的地球沿着逆时针方向转动的结果，地球上的观察者看到相对运动现象。 　　2、为了证明地球在自转，法国物理学家傅科（1819—1868）于1851年做了一次成功的摆动实验，傅科摆由此而得名。实验在法国巴黎先贤祠最高的圆顶下方进行，摆长67米，摆锤重28公斤，悬挂 点经过特殊设计使摩擦减少到最低限度。这种摆惯性和动量大，因而基本不受地球自转影响而自行摆动，并且摆动时间很长。在傅科摆试验中，人们看到，摆动过程中摆动平面沿顺时针方向缓缓转动，摆动方向不断变化。 　　3、分析这种现象，摆在摆动平面方向上并没有受到外力作用，按照惯性定律，摆动的空间方向不会改变，因而可知，这种摆动方向的变化，是由于观察者所在的地球沿着逆时针方向转动的结果，地球上的观察者看到相对运动现象，从而有力地证明了地球是在自转。

在傅科摆实验摆动过程中摆动平面沿顺时针方向缓缓转动，摆动方向不断变化。分析这种现象，摆在摆动平面方向上并没有受到外力作用，按照惯性定律，摆动的空间方向不会改变，因而可知，这种摆动方向的变化，是由于观察者所在的地球沿着逆时针方向转动的结果，地球上的观察者看到相对运动现象，从而有力地证明了地球是在自转。傅科摆放置的位置不同，摆动情况也不同。在北半球时，摆动平面顺时针转动；在南半球时，摆动平面逆时针转动，而且纬度越高，转动速度越快；在赤道上的摆几乎不转动。傅科摆摆动平面偏转的角度可用公式θ°=15tsinφ来求.

1、傅科摆的工作原理：由于地球的自转，傅科摆摆动方向的变化，是由于观察者所在的地球沿着逆时针方向转动的结果，地球上的观察者看到相对运动现象。 2、为了证明地球在自转，法国物理学家傅科（1819—1868）于1851年做了一次成功的摆动实验，傅科摆由此而得名。实验在法国巴黎先贤祠最高的圆顶下方进行，摆长67米，摆锤重28公斤，悬挂 点经过特殊设计使摩擦减少到最低限度。这种摆惯性和动量大，因而基本不受地球自转影响而自行摆动，并且摆动时间很长。在傅科摆试验中，人们看到，摆动过程中摆动平面沿顺时针方向缓缓转动，摆动方向不断变化。 3、分析这种现象，摆在摆动平面方向上并没有受到外力作用，按照惯性定律，摆动的空间方向不会改变，因而可知，这种摆动方向的变化，是由于观察者所在的地球沿着逆时针方向转动的结果，地球上的观察者看到相对运动现象，从而有力地证明了地球是在自转。

傅科摆其实就是一个单摆，区别在于它的规模非常大，设置在法国巴黎先贤祠的穹顶上，摆长达到了67米，而摆锤的直径达到了30公分，重达27公斤。摆线也是选用比较细的钢索，而且如此长的摆长和如此重的摆锤只有一个目的，就是减小地球自转给单摆造成影响。我们平时感觉不到地球在自转的原因是我们就站在地表，总是跟着地球在自转，不论我们做什么事情，或者是多么精密的实验，我们都无法察觉到地球在动。傅科摆的关键就在于，我们可以利用摆锤摆动时的惯性来抵抗掉地球的自转。也就是地球自个转自个的，傅科摆依靠惯性摆动，不会跟着地球旋转。当傅科摆在一个平面上摆动的时候，由于只有向下的重力存在，没有其他的外力，因此摆动的时候摆锤应该只会在一个平面上摆动。如果地球本身也不自转的话，那么摆动平面更不会发生偏移，但是真实的情况是，傅科摆的摆动平面在旋转。平面偏移的速度跟所处维度有关系，根据巴黎的维度，傅科摆平面每小时有11°的偏移量，也就是转一周的话需要31小时47分。如果把傅科摆放到北极极点，那么傅科摆的平面偏移量每小时就是15°，转一圈刚好24小时。也就是地球自转一圈的时间。而且在北半球傅科摆摆动平面的偏移方向为顺时针，要是把实验挪到南半球偏移方向就变为了逆时针。在赤道上则机会不动。傅科摆的平面自己不会动，而唯一能动的就是地球在自转，由于我们人是站在地球上看傅科摆，因此傅科摆平面的偏移方向正好和地球的自转相反。傅科摆证明了地球自转。

当钟摆摆动时，在没有外力的作用下，它将保持固定的摆动方向。如果地球在转动，那么钟摆下方的地面将旋转，而悬在空中的摆具有保持原来摆动方向的趋势，对于观察者来说，钟摆的摆动方向将会相对于地面发生变化。由于钟摆方向的改变是细微的，所以稍强一些的气流就会使实验结果单袱厕惶丿耗搽同敞括发生变化。由于摆臂越长，实验效果越明显，所以为了观察到方向的改变，实验地点一定要设置在顶棚很高的厅堂中，顶棚用来悬挂钟摆。 傅科最后选择了巴黎高耸的国葬院作为实验场所，并在摆的下放安置了一个沙盘。在摆运动时，摆尖会在沙盘上划出一道道的痕迹，从而记录了摆动方向。