可以在地球上做什么实验证明地球在自转?如何用实验证明地球在旋转?5乘以4.3证明地球在自转。如何证明地球自转公转?地球一直在旋转,有没有办法证明地球在自转?地球自西向东自转,我们在地球上生活的日日夜夜就是地球自转的证明,原来福柯是想证明地球的自转。
地球自西向东绕轴自转。虽然我们在日常生活中感受不到地球的自转,但是生活中的一些现象是可以证明的,比如水槽流水时形成的漩涡是顺时针方向的。地球绕地轴自西向东自转,因为科学家在赤道和两极测得的重力值不同,地球不发光,不透明,但有早晚等变化,所以地球一定是在自转。地球自西向东自转,我们在地球上生活的日日夜夜就是地球自转的证明。
为了证明地球在旋转,法国物理学家福柯(18191868)于1851年做了一次成功的摆动实验,因此得名福柯摆。实验在法国巴黎的一座圆顶建筑中进行。这个钟摆长67米,重28公斤。悬挂点是特别设计的,以尽量减少摩擦。这种摆有很大的惯性和动量,所以基本上不依赖于地球的自转和长时间的摆动。在福柯摆实验中,人们看到摆动平面顺时针缓慢旋转,摆动方向不断变化。
1851,法国物理学家让。福柯在巴黎国家殡仪馆放置了一个钟摆装置。钟摆的长度是67米。底部的钟摆是一个重28公斤的铁球,铁球下面嵌着一根细长的针。这个巨大的装置是用来做什么的?原来福柯是想证明地球的自转。他想象着,当钟摆摆动时,它会在没有外力的情况下保持一个固定的摆动方向。如果地球在旋转,钟摆下面的地面也会旋转,而悬在空中的钟摆则倾向于保持原来的摆动方向。对于观察者来说,钟摆的摆动方向会相对于地面发生变化。
因为摆向的变化是细微的,稍微强一点的气流都会改变实验结果。因为摆臂越长,实验效果越明显,所以为了观察方向的变化,实验场地必须设置在天花板很高的大厅里,用来挂钟摆。福柯最终选择了高耸的巴黎国家殡仪馆作为实验地点,在钟摆下放置了一个沙盘。挥杆时,摆尖会在沙盘上做记号,从而记录下挥杆方向。实验结果与福柯的想法完全一致,钟摆的摆动呈现出从东到西缓慢而连续的旋转。
大概在伽利略之前,地球不公转也不自转。后来由于金星、木星、水星、土星的发现,人们发现如果以地球为中心,这些行星的轨道并不是圆的,很难用常规的数学公式来描述这些行星的轨道。为了找到一个简单的公式来描述和预测这些行星的轨道,人们选择了建立以太阳为中心的新世界观。这时,地球诞生了。
5 4.3证明地球在自转。昼夜交替可以证明,因为太阳是恒星,位置不变,所以可以解释为地球必然自转产生昼夜。人类目前已经登上了月球,我们可以从月球的角度观察地球的自转。昼夜不停的交替是地球一直在自转的最好证明。在地球的赤道和两极,测得的重力值不一致。地球既不发光也不透明,但早晚有变化,证明地球一直在旋转。
1.地球的自转产生了昼夜的交替。地球是太阳系中一个稳定的球体。它既不发光也不透明。但是,我们每天都能看到昼夜交替,清晨黄昏的现象。而且在中国这片古老的土地上,每天不同的时间,太阳的角度是不一样的。太阳总是从东方升起,在西方落下。这一切都证明了地球一定在旋转,而且是绕地轴旋转。据研究,地球自转的周期约为24小时。第二,地球赤道的引力与两极的引力不一致。还有一种观点可以证明地球在旋转,就是测量地球上不同位置的重力值。
1851年,杰出的法国物理学家福柯通过演示巴黎大会堂巨大穹顶下70米长的钟摆摆动平面的旋转,有力地证明了地球的自转。其实我们完全可以通过漂浮在水面上的吹塑纸条的旋转来证明地球在旋转。拿一个直径50厘米的白色搪瓷盆。为了方便观察,用一只特殊的铅笔,在脸的边缘顺时针画300次。做个记号。分成12等份,即0o,300,,(图115)。
取一张吹塑纸,用刀片剪成宽0.10.2 cm,长8 cm的长条(当然也可以用笛膜或细竹丝代替)。将吹塑好的纸条漂浮在水面上,两端稳定地指向00和1800。为了防止外界风向的影响,可以在盆上盖一块薄板。34小时后,轻轻打开薄片,惊奇地发现吹塑成型的纸条顺时针“转”了一个角度。因为水盆随着地球表面逆时针旋转,而漂浮在水面上的吹塑纸并不旋转,它所指示的旋转角度正好验证了地球的旋转。
傅科摆演示地球自转。证明地球自转的钟摆伽利略在300多年前被罗马教廷试用过。当他被迫承认地心说时,有记录显示,伽利略喃喃自语道:“但是地球还在动!”伽利略是否说过这句话,无从考证,按理说后人补了不少成分。很难想象会有人低声听到伽利略的“异端邪说”并记录下来,更何况当时伽利略还没有意识。
那么,一个问题是,如何观测地球的运动,比如自转?150年前的实验时间要追溯到1851年的巴黎。JeanFoucault正在国家殡仪馆(法兰西共和国先贤祠)的大厅里进行一项有趣的实验。福柯在大厅的穹顶上挂了一根67米长的绳子。绳子下面是一个重28公斤的钟摆。钟摆下面是一个巨大的沙盘。每当钟摆经过沙盘上方时,钟摆上的指针都会在沙盘上留下移动的轨迹。
水平移动的对象的偏移量。水旋转着流入下水道。众所周知,在太阳系中,地球是众多恒星中的一颗,它围绕太阳旋转。同时地球本身也在不断旋转,所以有公转也有自转。人们不知道地球是否在旋转,但在16世纪,哥白尼发现在计算行星位置时,假设地球一天自转一次比假设地球静止,整个天空都在旋转更方便,于是大家接受了地球自转的观点。但这种接受并不真正为人所知。
法国物理学家福柯(18191868)做了福柯摆实验。他做了一个巨大的钟摆,让它摆动。他发现,摆在下面沙盘上画出的轨迹慢慢改变方向,说明摆平面相对于地面在旋转。根据动量守恒原理,摆平面在空间的位置不变,从而证明地球本身在旋转。从此,人们才真正知道地球在旋转。
/image-9、16世纪,日心说的创始人哥白尼提出了地球自转理论。然而,这一理论直到19世纪才被法国物理学家福柯证实。福柯是法国著名的物理学家。他于1819年9月18日出生在法国巴黎。他早年曾是一名医生,但后来他转向了物理学。1853年,福柯获得物理学博士学位,并在巴黎天文台担任物理学教授。1851年,在法国巴黎万神殿的穹顶上,福柯用自己设计的福柯摆证明了地球的自转。
一个28公斤、直径约30厘米的铁球挂在电线上作为钟摆。福柯根据地球自转理论,提出了单摆的振动面会在地球上除赤道以外的其他地方旋转,他把福柯摆挂在神庙圆顶的中央,这样它就可以向任何方向自由摆动。下面是一个直径6米的沙盘和一个启动螺栓,如果地球旋转,钟摆的振动面也会旋转;如果地球不旋转,钟摆的振动面将保持不变。