Pendolo di Foucault

Il pendolo di Foucault è la dimostrazione pratica della forza di Coriolis

I pendoli, oltre a "misurare" il tempo negli orologi, sono serviti anche per verificare una teoria scientifica:
il pendolo di Foucault dimostrò che effettivamente la Terra ruota su se stessa.

Jean Bernard Léon Foucault
Jean Bernard Léon Foucault

Jean Bernard Léon Foucault (1819-1868), mentre stava armeggiando con un pendolo di 2 metri, si accorse di strani movimenti, quindi nel 1851 attaccò un peso a forma di sfera di 28 Kg ad un cavo di 67 metri alla cima del Pantheon di Parigi.

Costruito in questo modo il pendolo non è vincolato (o quasi) alla rotazione terrestre ed essendo così lungo si allungano i tempi di smorzamento delle oscillazioni, quindi si ha più tempo per osservare il fenomeno.

Il pendolo di Foucault rese visibili gli effetti della forza di Coriolis che già si conosceva: la traiettoria assunta dimostrava la deviazione verso destra di un corpo in movimento a causa della rotazione terrestre.

Questo si evidenzia grazie ad un indice posto sotto la sfera il quale ne traccia la corsa sulla sabbia sottostante.

Forza di Coriolis

È una forza che agisce ad angolo retto rispetto alla velocità del corpo, deviandolo verso destra nell'emisfero boreale e verso sinistra in quello australe.

Gli effetti pratici della forza di Coriolis si possono osservare ad esempio quando l'acqua defluisce da un lavandino: a Nord dell'equatore gira in senso orario mentre a Sud antiorario.

Le masse d'aria e d'acqua tendono a deviare verso destra a Nord dell'equatore, mentre a Sud sviano a sinistra.

Anche le rotte degli aerei ne devono tenere conto per non ritrovarsi fuori direzione.

I vari casi

Vediamo le diverse manifestazioni del pendolo di Foucault nelle varie parti del globo.

Ai poli
Al Polo Nord il piano d'oscillazione del pendolo compirà un'apparente rotazione completa in 24 ore in senso orario, mentre al Polo Sud un'uguale rotazione di 360° ma in senso contrario.
Quest'apparente rotazione è dovuta al suolo in cui si sta svolgendo l'esperimento che segue la rotazione terrestre; infatti, le oscillazioni rimangono orientate nella stessa direzione rispetto alle stelle ma non rispetto al punto sulla Terra in cui ci si trova.
Ciò vuol dire che non è il pendolo a cambiare la traiettoria dell'oscillazione ma è la Terra che nel frattempo è ruotata.

All'equatore
In questo caso non vi sarà alcuna rotazione apparente, dato che il pendolo non sarà sottoposto alla rotazione terrestre ma solo a quella laterale, che non provoca fenomeni macroscopici.

Altra latitudine
Il piano d'oscillazione del pendolo sembra ruotare attorno alla verticale del luogo.

Si è dimostrato che l'angolo di rotazione visibile del piano d'oscillazione è proporzionale alla latitudine in cui ci si trova.