Pendelen i vestibylen

Pendelen som henger i Fysikkbygningen er en kopi av et berømt eksperiment første gang utført av Foucault i Paris i 1851.

Foto: Arnt Inge Vistnes

Foucaults pendelforsøk var den første laboratoriedemonstrasjon av at jorda roterer.

Forsøket er i prinsippet svært enkelt, vi tar en pendel, dvs. et lodd som henger i en snor, og setter loddet i svingninger. Vi vil da se at pendelens svingeplan dreier seg langsomt.

I praksis er det best å ha en lang snor og et tungt lodd slik at pendelen ikke så lett blir forstyrret f. eks. av luftstrømmer. I tillegg er det en fordel å ha en mekanisme som holder pendelen i gang, ellers vil den lett stoppes av luftmotstanden før en kan se dreiningen.

Forsøket ble første gang utført av Jean-Bernard-Leon Foucault i Pantheon i Paris i 1851. Han brukte et lodd på 28 kilo og pendelen var 67 meter lang.

For å forstå virkemåten, og hvorfor forsøket viser at jorda roterer, er det enklest å tenke seg at pendelen er hengt opp på nordpolen.

Pendelens opphengningspunkt beveger seg da ikke ettersom jorda roterer, og det planet som pendelen svinger i ligger fast i rommet.

Jorda dreier seg så under pendelen, ett omløp på 24 timer (Egentlig 23 timer 56 minutter, som er jordas rotasjonstid i forhold til fjerne stjerner, siderisk omløpstid). Sett i forhold til jordoverflaten dreier da pendelplanet seg i motsatt retning av jordas rotasjon.

Andre steder enn på polene er det litt mer komplisert å forstå bevegelsen fordi opphengningspunktet da roterer med jorda. Resultatet er at pendelen dreier saktere enn ved polene.

Dette kan vi forstå ved å tenke oss pendelen opphengt ved ekvator. Hvis vi setter pendelen til å svinge i retningen øst-vest, så er pendelens svingeplan lik jordas ekvatorplan. Dette planet endres ikke når jorda roterer, og pendelen dreier ikke i det hele tatt.

For andre punkter på jorda kan en vise at omløpstiden er 24/sin(b) timer, der b er breddegraden.

Oslo ligger på en breddegrad b=60 grader nord, og omløpstiden blir da 27 timer 43 minutter.

Pendelen i Oslo er laget av en forgylt kulelagerkule på 32 kg (20 cm i diameter), og snora er 14,1 meter.

Av Joakim Bergli
Publisert 14. jan. 2011 09:45 - Sist endret 14. sep. 2012 15:24