28 mei 2007h. löhner, kvi groningen, de slinger van foucault1 "vous êtes invités à venir...
TRANSCRIPT
28 mei 2007 H. Löhner, KVI Groningen, De Slinger van Foucault 1
"Vous êtes invités à venir voir tourner la terre ..."
Foucault experiment, 1851, in het Panthéon, Parijs
Le Panthéon, Parijs
een sensatie in 1851,
maar in de 21e eeuw?100 jaar na Einstein?in het tijdperk van chips en ruimtevaart?
28 mei 2007 H. Löhner, KVI Groningen, De Slinger van Foucault 2
door fysici gekozen: Top-ten experimentenSeptember 24, 2002
28 mei 2007 H. Löhner, KVI Groningen, De Slinger van Foucault 3
een van de 10 leukste wetenschappelijke experimenten:
Jean-Bernard-Leon’s Foucault’s slinger!
en de proef op de Zuidpool, 2001tetoongesteld 1855, daarna in "Saint Martin des champs" in Parijs, nu weer in het Panthéon.
28 mei 2007 H. Löhner, KVI Groningen, De Slinger van Foucault 4
Martinikerk Groningen 2005wat trekt de bezoekers naar zo’n “low-tech” experiment?•harmonische beweging (rustgevend, boeiend)•tegen de intuïtie: wat draait er nu eigenlijk?•stimulerende ervaring met een echt “experiment”•dicht bij de belevingswereld
wetenschap in contact met jong en oud, en …een heleboel zinnige vragen losgemaakt!
28 mei 2007 H. Löhner, KVI Groningen, De Slinger van Foucault 5
relatie met GroningenHeike Kamerlingh Onnes won denobelprijs 1913 voor lage-temperatuur fysica
Proefschrift Groningen 1879,gestimuleerd doorGustav Kirchhoff:
“Nieuwe bewijzen voor de aswenteling der aarde”
“Foucault’s experiment is slechts een zeer bizonder
geval van eene geheele groep van voor het begrip derbetrekkelijke bewegingen zeer leerzame verschijnselendie … de draaiing der aarde laten bewijzen”.
precisie ca. 7 %!
28 mei 2007 H. Löhner, KVI Groningen, De Slinger van Foucault 6
constructievolgens model van de slinger in Elbauenpark Magdeburg
vastzetten van de kabel,boven
en benedenaan de 30 kg stalen bol
… en Lutz Schön liet zich tillen naar het platfond op 17 m hoogte
28 mei 2007 H. Löhner, KVI Groningen, De Slinger van Foucault 7
zwaartekracht en traagheid
zwaartekracht houdt de slinger in beweging,traagheid houdt het slingervlak stabiel
een centrale elektromagneet compenseert wrijving
28 mei 2007 H. Löhner, KVI Groningen, De Slinger van Foucault 8
krachten balans
(0.3%)
sinmgvdtd
m
sml
g
lT
][2
22
resultaat:slinger periode
ophangpunt
28 mei 2007 H. Löhner, KVI Groningen, De Slinger van Foucault 9
traagheid
het vlak waarin de bol beweegt, het slingervlak,blijft stabiel voor een buitenaardse toeschouwer vanwege detraagheid van de massa
het lijkt als of de aarde draaitrond de ophanging van de slinger !!
De aarde draait om Groningen … ?
28 mei 2007 H. Löhner, KVI Groningen, De Slinger van Foucault 10
N
Z
G N-Z draai as van de Aardelokale draai as door G
28 mei 2007 H. Löhner, KVI Groningen, De Slinger van Foucault 11
54o
53o
52o
1025 km/h
975 km/h
111
km
G
12o/h
locale draaisnelheid
hh
kmkm
3036012
uurper 11125
arctan
25 km per uur
28 mei 2007 H. Löhner, KVI Groningen, De Slinger van Foucault 12
hoe bewegen wij op de aarde
op de evenaar:lopen met loopsnelheid40.000 km / 24h
N Z
op de Noordpool:draaien met draaisnelheid = 1 keer / 24 h
Z
N
sin(53o)
53o
ertusseninb.v. in Groningen (53oN):
draaien en lopen
28 mei 2007 H. Löhner, KVI Groningen, De Slinger van Foucault 13
N
OW
1/24 uur
40.000 km/24 uur
53o N
Groningen
0.8 / 24 uur
= 1 draai per 30 uur
Z
28 mei 2007 H. Löhner, KVI Groningen, De Slinger van Foucault 14
het experiment
28 mei 2007 H. Löhner, KVI Groningen, De Slinger van Foucault 15
het spannend momenthet gevolg is:in Groningen (53oN)draait het vlak onder de slinger1 keer / 30 h
verplaatsing 0.4 mm per slinger periodevan 8 s
de “precisie”:op een gewone bezoekersdag: 2 h gemiddeld ca. 3 %
meting locale rotatie =
foto: C. Lohner, Delft foto: Han Kroon, Emmen
sin24
360
2
6.2.24
hh
1.18.53 locatie GPS: 53.22o N
28 mei 2007 H. Löhner, KVI Groningen, De Slinger van Foucault 16
luchtstromingenLuchtstroming rond een lage druk gebied op het noordelijke halfrond:
Hurricane Isabel ten oostenvan de Bahamas 2003-09-15.
afbuiging naar rechts
28 mei 2007 H. Löhner, KVI Groningen, De Slinger van Foucault 17
conclusieN
Z
G•een alledaagse ervaring:
de Aarde draait
•een intrigerend experiment:is aantrekkelijk door spannende beweging, laat ons nadenken
hoe wij op de Aarde bewegen
wat de locale draaisnelheid is
wat de consequenties zijn voor luchtstromingen
28 mei 2007 H. Löhner, KVI Groningen, De Slinger van Foucault 18
Majesteit op bezoek inGroningen
en een slinger nu ook in Nijmegen