{"id":147851,"date":"2020-04-14T13:24:33","date_gmt":"2020-04-14T15:24:33","guid":{"rendered":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/?p=147851"},"modified":"2020-04-14T13:24:33","modified_gmt":"2020-04-14T15:24:33","slug":"pendulo-de-foucault","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/ciencias-da-natureza\/fisica\/pendulo-de-foucault","title":{"rendered":"P\u00eandulo de Foucault"},"content":{"rendered":"

O p\u00eandulo de Foucault <\/strong>\u00e9 um p\u00eandulo que oscila livremente que consiste em um peso pesado pendurado por um fio longo e que oscila em uma dire\u00e7\u00e3o constante que parece mudar, mostrando que a Terra gira<\/p>\n

O p\u00eandulo de Foucault \u00e9 um p\u00eandulo que demonstra a rota\u00e7\u00e3o da terra exibindo uma aparente mudan\u00e7a em seu plano de oscila\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

O p\u00eandulo de Foucault \u00e9 um p\u00eandulo que consiste em um peso pesado na extremidade de um longo fio pendurado em um ponto fixo, do tipo inventado por Jean Foucault para demonstrar que a Terra est\u00e1 girando: <\/strong>embora o peso continue oscilando dentro de um \u00fanico plano, seu caminho parece um observador para mudar progressivamente ao longo do tempo.<\/p>\n

O p\u00eandulo de Foucault \u00e9 um p\u00eandulo simples suspenso por um longo fio e posicionado em movimento ao longo de um meridiano.<\/p>\n

O plano de movimento parece girar no sentido hor\u00e1rio no Hemisf\u00e9rio Norte e no sentido anti-hor\u00e1rio no Hemisf\u00e9rio Sul, demonstrando a rota\u00e7\u00e3o axial da Terra.<\/p>\n

O que \u00e9 o p\u00eandulo de Foucault?<\/strong><\/p>\n

Um p\u00eandulo de Foucault, como outros p\u00eandulos, consiste em um peso pendurado em uma corda ou arame.<\/p>\n

O peso \u00e9 elevado e, em seguida, solto, e o p\u00eandulo gira para frente e para tr\u00e1s no plano vertical, at\u00e9 que o atrito com o ponto de fixa\u00e7\u00e3o acima, ou o ar ao redor, diminua a velocidade. Ent\u00e3o o p\u00eandulo, como um balan\u00e7o, precisa de outro empurr\u00e3o para faz\u00ea-lo funcionar novamente.<\/p>\n

Em algum momento antes de meados do s\u00e9culo XIX, o f\u00edsico Leon Foucault percebeu que, se ele pudesse prolongar o tempo em que um p\u00eandulo oscila antes de parar e remover o atrito de seu apego acima, a Terra podia ser vista girando para fora, demonstrando assim que estava. a Terra girando sob o c\u00e9u e n\u00e3o o contr\u00e1rio.<\/p>\n

Foucault sabia que quanto maior o fio preso ao peso, mais lento seria o balan\u00e7o de seu p\u00eandulo. Ele podia prender a corda acima a um alfinete quase sem atrito e, se usasse um peso muito grande, o p\u00eandulo balan\u00e7aria t\u00e3o lentamente que pareceria mudar de dire\u00e7\u00e3o, \u00e0 medida que a Terra se afastasse. A desvantagem era que, como o p\u00eandulo de Foucault era o maior p\u00eandulo j\u00e1 criado, Foucault precisava de um edif\u00edcio com um teto muito alto. O Pante\u00e3o, um gigantesco mausol\u00e9u com entrada em colunas e teto alto em ab\u00f3bada, foi oferecido, e o p\u00eandulo de Foucault tinha uma casa.<\/p>\n

O p\u00eandulo de Foucault n\u00e3o apenas prova que a Terra gira em torno de seu eixo, mas como um girosc\u00f3pio, uma m\u00e1quina que gira livremente e que n\u00e3o muda de dire\u00e7\u00e3o a menos que seja empurrada, ilustra a primeira lei do movimento de Newton.<\/p>\n

A raz\u00e3o pela qual a Terra pode sair do p\u00eandulo \u00e9 que o p\u00eandulo est\u00e1 em movimento e n\u00e3o mudar\u00e1 seu movimento para coincidir com o da Terra, a menos que alguma for\u00e7a adicional aja para faz\u00ea-lo. Houve um problema, por\u00e9m, com a demonstra\u00e7\u00e3o. O p\u00eandulo de Foucault no Pante\u00e3o de Paris, na Fran\u00e7a, levou mais de trinta horas para atingir sua posi\u00e7\u00e3o original, mais do que o tempo necess\u00e1rio para a Terra concluir uma rota\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Uma equa\u00e7\u00e3o simples informa aos pesquisadores a latitude necess\u00e1ria para que o p\u00eandulo de Foucault seja mais eficaz, e a equa\u00e7\u00e3o prev\u00ea que, no equador, a Terra n\u00e3o girar\u00e1 para fora do p\u00eandulo.<\/p>\n

Se Leon Foucault tivesse feito seu experimento no equador, ele n\u00e3o teria visto nenhuma mudan\u00e7a na dire\u00e7\u00e3o do p\u00eandulo, apenas um movimento de vaiv\u00e9m. Os polos norte e sul tamb\u00e9m s\u00e3o locais ideais para o experimento.<\/p>\n

No P\u00f3lo Norte, como se estivesse suspenso da Estrela do Norte, o p\u00eandulo de Foucault permitiria que a Terra girasse debaixo dela em exatamente 24 horas.<\/p>\n

V\u00eddeos est\u00e3o dispon\u00edveis online para ilustrar as grada\u00e7\u00f5es de movimento do p\u00eandulo de Foucault entre o equador e os p\u00f3los.<\/p>\n

Hoje, existem milhares de metros alojados principalmente em universidades e institui\u00e7\u00f5es cient\u00edficas em todo o mundo. Esses p\u00eandulos n\u00e3o estar\u00e3o em movimento perp\u00e9tuo, uma vez que, com a perda de energia, o peso aumentar\u00e1 para n\u00edveis cada vez mais baixos, at\u00e9 que aponte para o centro da Terra e pare. Para iniciar o p\u00eandulo, originalmente, uma corda era usada para elevar o peso a uma altura m\u00e1xima. A corda foi ent\u00e3o incendiada, de modo que, quando queimou, nenhuma for\u00e7a adicional afetou o movimento do p\u00eandulo na inicializa\u00e7\u00e3o. Os p\u00eandulos modernos geralmente empregam dispositivos magn\u00e9ticos para iniciar e manter o p\u00eandulo em movimento.<\/p>\n

P\u00eandulo de Foucault – F\u00edsica<\/strong><\/p>\n

P\u00eandulo de Foucault, massa relativamente grande suspensa de uma longa linha montada para que seu plano de balan\u00e7o perpendicular n\u00e3o fique confinado a uma dire\u00e7\u00e3o espec\u00edfica e, de fato, gire em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 superf\u00edcie da Terra.<\/p>\n

Em 1851, o f\u00edsico franc\u00eas Jean-Bernard-L\u00e9on Foucault montou em Paris os primeiros p\u00eandulos desse tipo, um dos quais consistia em uma bola de ferro de 28 kg suspensa de dentro da c\u00fapula do Panth\u00e9on por um fio de a\u00e7o de 67 metros de comprimento movimento puxando a bola para um lado e soltando-a com cuidado para come\u00e7ar a girar em um avi\u00e3o.<\/p>\n

A rota\u00e7\u00e3o do plano de balan\u00e7o dos p\u00eandulos de Foucault foi a primeira demonstra\u00e7\u00e3o laboratorial da rota\u00e7\u00e3o da Terra em seu eixo.<\/p>\n

Enquanto um p\u00eandulo de Foucault gira para frente e para tr\u00e1s em um plano, a Terra gira abaixo dele, de modo que existe um movimento relativo entre eles.<\/p>\n

No P\u00f3lo Norte, latitude 90 \u00b0 N, o movimento relativo visto de cima no plano da suspens\u00e3o do p\u00eandulo \u00e9 uma rota\u00e7\u00e3o da Terra no sentido anti-hor\u00e1rio uma vez aproximadamente a cada 24 horas (mais precisamente, uma vez a cada 23 horas 56 minutos 4 segundos, o dura\u00e7\u00e3o de um dia sideral). Do mesmo modo, o plano do p\u00eandulo, visto de cima, parece girar no sentido hor\u00e1rio uma vez por dia.<\/p>\n

Um p\u00eandulo de Foucault sempre gira no sentido hor\u00e1rio no Hemisf\u00e9rio Norte com uma taxa que se torna mais lenta \u00e0 medida que a localiza\u00e7\u00e3o do p\u00eandulo se aproxima do Equador.<\/p>\n

Os p\u00eandulos originais de Foucault em Paris giravam no sentido hor\u00e1rio a uma velocidade de mais de 11 \u00b0 por hora ou com um per\u00edodo de cerca de 32 horas por rota\u00e7\u00e3o completa. A taxa de rota\u00e7\u00e3o depende da latitude.<\/p>\n

No Equador, 0 \u00b0 de latitude, um p\u00eandulo de Foucault n\u00e3o gira. No Hemisf\u00e9rio Sul, a rota\u00e7\u00e3o \u00e9 no sentido anti-hor\u00e1rio.<\/p>\n

A taxa de rota\u00e7\u00e3o de um p\u00eandulo de Foucault pode ser declarada matematicamente como igual \u00e0 taxa de rota\u00e7\u00e3o da Terra multiplicada pelo seno do n\u00famero de graus de latitude.<\/p>\n

Como a Terra gira uma vez por dia sideral, ou 360\u00b0 aproximadamente a cada 24 horas, sua taxa de rota\u00e7\u00e3o pode ser expressa em 15\u00b0 por hora, o que corresponde \u00e0 taxa de rota\u00e7\u00e3o de um p\u00eandulo de Foucault no P\u00f3lo Norte ou Sul. A 30\u00b0 N de latitude – por exemplo, no Cairo ou em Nova Orleans – um p\u00eandulo de Foucault giraria a uma taxa de 7,5\u00b0 por hora, pois o seno de 30\u00b0 \u00e9 igual \u00e0 metade.<\/p>\n

A taxa de rota\u00e7\u00e3o de um p\u00eandulo de Foucault em qualquer ponto \u00e9, de fato, numericamente igual ao componente da taxa de rota\u00e7\u00e3o da Terra perpendicular \u00e0 superf\u00edcie da Terra naquele ponto.<\/p>\n

Hist\u00f3ria do p\u00eandulo de Foucault<\/strong><\/p>\n

O p\u00eandulo de Foucault foi inventado por acidente.<\/p>\n

Em 1848, Leon Foucault estava montando uma haste comprida e fina de metal em seu torno. Ele “mexeu” e o fim do peda\u00e7o de metal come\u00e7ou a subir e descer. Se voc\u00ea tratar o mandril do torno como um rel\u00f3gio, o fim vibrou das 12 horas \u00e0s 6 horas, e de volta \u00e0s 12 horas, e assim por diante. Ele girou lentamente o mandril em 90 graus. Mas o fim da barra de metal vibrava constantemente entre 12 e 6 horas!<\/p>\n

Isso colocou Leon Foucault pensando. Ele montou um pequeno p\u00eandulo na furadeira. Ele colocou o p\u00eandulo oscilando e depois come\u00e7ou a furadeira. Mais uma vez, o p\u00eandulo continuou balan\u00e7ando em seu plano original e ignorou o fato de que seu ponto de montagem estava girando.<\/p>\n

Ele ent\u00e3o construiu um p\u00eandulo de 2 metros de comprimento com uma bola de 5 kg em sua oficina em sua adega. Antes que a amplitude do balan\u00e7o diminu\u00edsse totalmente, ele viu que o peso na extremidade do p\u00eandulo parecia girar no sentido hor\u00e1rio. Agora que estava convencido do princ\u00edpio, ele construiu um segundo p\u00eandulo com um fio de 11 metros no Observat\u00f3rio de Paris, que tamb\u00e9m girava no sentido hor\u00e1rio.<\/p>\n

Foi-lhe pedido que constru\u00edsse algo “grande” para a Exposi\u00e7\u00e3o de Paris de 1850, e ele construiu um P\u00eandulo Foucault de 67 metros de altura no Panthon – uma igreja parisiense tamb\u00e9m conhecida como a igreja de Saint Genevi ve.<\/p>\n

Ele se esfor\u00e7ou bastante para garantir que o fio fosse perfeitamente sim\u00e9trico em sua metalurgia. Ele usou uma bola de canh\u00e3o de 28 kg. Uma caneta foi colocada sob a bola e a areia foi espalhada sob o caminho potencial da bola, de modo que a caneta cortasse um rastro na areia.<\/p>\n

A bola foi puxada para um lado e mantida no lugar com um barbante. Com muita cerim\u00f4nia, a corda foi incendiada, e a bola come\u00e7ou a descrever um caminho bonito e reto (n\u00e3o el\u00edptico) na areia. Em alguns minutos, o p\u00eandulo come\u00e7ara a girar um pouco no sentido hor\u00e1rio – e a linha reta estreita anterior na areia se alargara para parecer uma h\u00e9lice de duas p\u00e1s. O experimento foi um sucesso! A Terra girou “sob” seu p\u00eandulo.<\/p>\n

Por isso, foi poss\u00edvel, em 1850, montar um experimento dentro de uma sala que n\u00e3o tinha vista para o mundo exterior e provar que a Terra girava!<\/p>\n

No ano seguinte, Foucault repetiu seu experimento com o p\u00eandulo com um enorme peso girat\u00f3rio. Ele mostrou que esse peso, assim como seu p\u00eandulo, ignorava os efeitos locais e se alinhava com as estrelas distantes.<\/p>\n

Ele havia inventado o girosc\u00f3pio!<\/p>\n

Em 1955, o Sr. H. Luns, o Ministro das Rela\u00e7\u00f5es Exteriores holand\u00eas apresentou \u00e0s Na\u00e7\u00f5es Unidas um P\u00eandulo de Foucault para instala\u00e7\u00e3o no hall de entrada do pr\u00e9dio das Na\u00e7\u00f5es Unidas em Nova York.<\/p>\n

Em outubro de 1995, o P\u00eandulo Foucault original foi reinstalado no Pantheon, usando a bola de lat\u00e3o revestida com chumbo original.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

P\u00eandulo de Foucault<\/strong><\/p>\n

Fonte:<\/strong> www.brown.edu\/www.si.edu\/www.telegraph.co.uk\/www.merriam-webster.com\/www.wisegeek.org\/www.geophysik.uni-muenchen.de\/www.animations.physics.unsw.edu.au<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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