31 de mayo de 2009

El péndulo de Foucault

Por aclamación popular (e.d., Jö$H):

El péndulo de Foucault es un experimento creado por el físico francés Léon Foucault en 1.851 para demostrar la rotación de la Tierra.

Dicho experimento consiste en colocar un péndulo que pueda oscilar libremente en cualquier plano longitudinal. La oscilación del péndulo está restringida (en teoría) a un plano del espacio tridimensional, por lo que al girar la Tierra bajo él, da la impresión de que el plano de oscilación del péndulo está girando.


En el gráfico se puede ver más claramente dicho efecto: un péndulo en el Polo Norte parecería girar 360° en un día. ¿Qué ocurre si el péndulo no está en el Polo Norte (o Sur)? Pues que su rotación es más lenta:

α=360·sen(φ)
(α es la velocidad angular en grados por día y φ es la latitud)

Vemos que según la fórmula, un péndulo en el Ecuador no gira.

En España, hay péndulos de Foucault en:
  • Hall de la Facultad de Ciencias, Universidad Autónoma de Barcelona (longitud: 7 m, peso: 20 kg)
  • Parque de las Ciencias, Granada
  • Museo Cosmocaixa, Alcobendas
  • Facultad de Matemáticas, Universidad de Barcelona
  • Museo Cosmocaixa, Barcelona
  • Edificio "Villanueva", Observatorio Astronómico Nacional, Madrid
  • Pabellón de la Energía Viva, Sevilla
  • Casa de las Ciencia, La Coruña, (longitud: 14 m, peso: 125 kg)
  • Museu de les Arts i les Ciències Príncipe Felipe, Valencia (longitud: 34 m)

15 comentarios:

Alessandro dijo...

Estoy muy contiento de el echo que este blog se ocupa un pochito de cultura. En Italia las echo mucho de meno, ultimamente se habla solo de Noemi (la girl amiga de Berlusconi) de velinas (la bailarìnas de la television de Berlusconi). No puedo màs!
Muy bonito lo de Foucault! Arriba la cultura, abajo la bailarinas (de Berlusconi)

Iván dijo...

Interesante, si senor. Pero creo que la rotacion no es que sea mas lenta, sino que no alcanza los 360° hasta que en el ecuador no hay rotación, es decir que el pendulo solo se moverá en un plano, no??

Brusete dijo...

y alguna a de bailarinas y cultura, por ejemplo colocando el péndulo sobre el torso desnudo de una bailarina cubierta de miel.

¿Como varía el péndulo conforme profundizamos hacia el núcleo? ¿Se detiene?

Patman dijo...

Iván, la rotación se hace más lenta hasta detenerse en el Ecuador (el seno de 0° es 0).

El por qué tiene que ver con la fuerza de Coriolis, cuando encuentre una explicación sencilla, la pongo por aquí.

Patman dijo...

Brus, en el centro de la Tierra no hay gravedad, por lo que no puedes hacer oscilar ningún péndulo.

Pero es una buena pregunta.

Jota___ dijo...

Coriolis? Esa no es la del agua en la bañera? ¿La que también se llama
"de Bart Simpson en el episodio de Australia"?.

Yo, entenderlo, insisto en que lo entiendo... ahora, verlo claro... de esto que te llega la luz y te ilumina, y de pronto descubres que el mundo en el que vives es todavía aún más pequeño, porque otro gran misterio ha encontrado para tí un sentido científico... pues hasta ese punto no lo veo. Vamos, que no es como la gravedad, o la velocidad del sonido con respecto a la de la luz, o las razones que mantienen a la luna ahí colgandera en el cielo.

Y mira que me llama la atención el pendulico.

Patman dijo...

Todo el mundo recuerda ese capítulo de los Simpsons (y el de Expediente X).

PUES ES FALSO. En la práctica, el hemisferio no influye en el sentido de la rotación del agua, ya que la fuerza de Coriolis es insignificante comparada con la asimetría del recipiente o el agujero, la alineación del grifo, turbulencias de agua...

Ahora bien, puedes usar un recipiente cónico de un par de metros, llenarlo de agua, dejarlo reposar un día, y abrir un agujero minúsculo en el centro. Después de varias horas, se formará el conocido remolino que en este caso, sí acusará la fuerza de Coriolis.

Brusete dijo...

Diosss, cuanta sabiduría concentrada..estos son temas que se discuten mejor entre cervezas...me gusta, exijo más post así o sacrificaré un par de vírgenes en el portal de vuestra casa.

Yo me refería más bien a que el péndulo no oscilaría porque estaría cubierto de tierra.

Brusete dijo...

Y con respecto a Colioris, ¿la velocidad de rotación va decreciendo paulatinamente hasta detenerse y luego comenzar a girar en sentido contrario (conforme pasas de la casa de Bart al wc del niño-pardillo australiano) o hay un ¨cortao¨ a partir del cual gira en un sentido o en otro?, y si es esto último, ¿Que pasaría si me hago un inodoro en el centro de esa línea? ¿se crearía una paradoja espacio-temporal? ¿las cacotas se quedarían suspendidas en una especie de limbo al tirar de la cadena?

Jota___ dijo...

Patas, eres un tío SENSACIONALISTA. Escribes que es falso, en mayúsculas, para luego explicar que es cierto. Me gusta. Yo también sabía lo de el recipiente gigantesco y el agujero diminuto, y tener las condiciones controladas. Tanto esfuerzo para nada.
Desde luego es una de las fuerzas más inútiles del universo.

A ver: aplicaciones prácticas de la fuerza de Coriolis, empezad. (Y no vale la de hacer que oscile un péndulo, o que gire agua en un cono).

Patman dijo...

Como "aplicación práctica" el efecto Coriolis hace que los vientos se desvíen y repartan mejor la temperatura del aire por el planeta Tierra.

Y aunque yo la haya llamado la "fuerza de Coriolis" no es una fuerza, al igual que la fuerza centrífuga tampoco lo es.

Me mola lo de sacrificar vírgenes, Brus, me apunto.

Jota___ dijo...

Solo existe una Fuerza. La que Me Acompaña.

Jota___ dijo...

Desempolvando rincones de mi cerebro, creo recordar/adivinar, que la fuerza centrífuga o centrípeta no es una fuerza, porque realmente es un componente, resultado de otras dos fuerzas, que sí lo son.
Pero a efectos prácticos, si actúa como una fuerza, tiene el color de una fuerza, y sabe y huele a fuerza...
Y como todos los días son de aprender, la aplicación práctica de Coriolis como requisito enésimo para que el mundo siga siendo tan azul y tan bonito, me convence, me gusta y creo que me voy a hacer fan.

Brusete dijo...

Por cierto, por si a alguien le interesa: http://www.nopuedocreer.com/quelohayaninventado/10549/concurso-gana-una-sony-cybershot-hx1/#comment-724760

Mi hermano y yo ya hemos participado. Solo se permite una participación y se elimina a los que lo hagan dos veces. Ale, mucha suerte gañanes.

breadbimbo dijo...

Aunque un mes después, no puedo resistirme a la necesidad de contestar a Josh,y así demostrar que aunque en la soledad de mi Olimpo personal, aún os sigo observando, meros mortales (o lucios mortales, o sardinas mortales).

En efecto, la fuerza centrífuga no existe como tal. Es otra manifestación de la ley de conservación del movimiento.
En cuanto a aplicaciones prácticas de Coriolis, pues los francotiradores, en tiros lejanos, de más de 1000 metros, tienen que tener en cuenta la Fuerza de Coriolis, asi como otros chorridatos entre los que destaco:
La curvatura de la tierra
La velocidad de giro de la tierra
La humedad de la atmósfera
La altitud
Y tropecientas variables más, que introducen con sus dedicos en su Chey-Tac y le dan la corrección del tiro.
Jose dixit.