El pèndol de Foucault i la rotació de la Terra

El pèndol de Foucault és un dispositiu que porta el nom del físic francès Léon Foucault i va ser concebut com un experiment per demostrar la rotació de la Terra. El pèndol es va introduir el 1851 i va ser el primer experiment que va proporcionar evidència simple i directa de la rotació de la Terra.

@JoséVicenteDíaz

Quan Léon Foucault va realitzar per primera vegada l'experiment, el concepte que la Terra gira no era res de nou ni radical; L'èxit del pèndol va ser proporcionar una prova que no va requerir observacions minucioses de les estrelles o altres objectes allunyats de la Terra. El pèndol de Foucault és un experiment altament localitzat i fàcil de preparar el resultat del qual és clar, poderós i accessible fins i tot per als no científics.

Aleshores, com funciona? La resposta senzilla és que el pèndol oscil·la en un pla fix i la Terra gira a sota seu, però aquesta explicació és força enganyosa. Al pol nord o sud, el pèndol es mou en un pla fix (si ignorem el fet que la Terra també gira a través de l'espai), per la qual cosa el pla del pèndol sembla girar 360° mentre la Terra realitza una rotació completa . En qualsevol altre punt de la Terra, però, el punt en què es fixa el pèndol no es pot considerar un «punt fix», perquè aquest punt també es mou quan la Terra gira. El pla en què es balanceja el pèndol està igualment en moviment. A causa d'això, la quantitat de temps que triga el pèndol a fer una rotació completa (pel que fa al seu entorn) és igual a un dia sideri (23,93 hores) dividit pel si de la latitud de la seva ubicació. Atès que sense (0) = 0, el pla d'un pèndol ubicat a l'equador no sembla moure's en absolut.

Perquè un experiment amb pèndol sigui necessari, cal prendre precaucions per assegurar que el pèndol no sigui afectat per cap força externa que no sigui la gravetat. Es dissenya el pèndol com una esfera pesada col·locada sobre un cable llarg i rígid, de manera que així pot continuar oscil·lant durant llargs períodes de temps, però eventualment la resistència de l'aire farà que el moviment disminueixi i s'aturi. Els museus sovint utilitzen un impulsor electromagnètic per mantenir el seu pèndol en moviment, perquè aquesta configuració proporciona energia addicional al pèndol sense afectar-ne la direcció de moviment.

Imatge del pèndol de Foucault que es troba al Planetari de Castelló, a la majoria de planetaris i museus de ciències en podeu trobar un

A la Terra, anomenem per força aparent deguda a la rotació de la Terra la força de Coriolis, una força que és principalment responsable dels patrons climàtics i els corrents oceànics. Contràriament a la creença popular, la força de Coriolis no fa que els vàters es desguessin en direccions oposades als hemisferis nord i sud; de fet, aquest fenomen ni tan sols és real. La direcció en què es desguasa un lavabo o vàter depèn de molts factors, inclòs qualsevol moviment de rotació preexistent a l'aigua, així com les forces aplicades quan comença el drenatge. En experiments en què el drenatge es realitza amb molt de compte, i en general setmanes després que l'aigua es va abocar inicialment, la direcció del drenatge correspondrà amb la força de Coriolis, però aquestes condicions certament no són presents en situacions quotidianes.