怎样根据傅科摆测所在纬度?

来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/07 21:09:40

怎样根据傅科摆测所在纬度?
怎样根据傅科摆测所在纬度?

怎样根据傅科摆测所在纬度?
先说明傅科摆的相关原理：
以遥远的恒星作为参照物,假如把傅科摆放置在北极点上.很显然,相对于遥远的恒星,地球在自转.同样,由于惯性,傅科摆的摆锤相对于遥远恒星的运动方向（平面）是不变的.（你可以想象,有三颗遥远的恒星确定了一个平面,而傅科摆恰好在这个平面内运动.由于惯性,当地球以及用来吊起摆锤的架子转动的时候,摆锤仍然在那个平面内运动）那么什么情况发生了呢?你站在傅科摆附近的地球表面上,显然会发现摆动的平面正在缓缓的转动,它转动的速度大约是钟表时针转动速度的一半,也就是说,每小时傅科摆都会顺时针转过15度.
如果把傅科摆放置赤道上呢?那样的话,我们将观察不到任何转动.把摆锤的运动看做一维谐振（单摆）,由于它的运动方向与地轴平行,而地轴相对遥远的恒星是静止的,所以我们观测不到傅科摆相对地面的转动.
如果把摆放到赤道和极点以外的地方,则摆锤的运动可以分解为沿地轴方向的和与之垂直方向上的两个分运动.后者会产生相对地面的旋转（正如北极的傅科摆）.这两个分运动合成的结果是,从地面上的人看来,傅科摆以某种角速度缓慢的旋转——介于傅科摆在北极和赤道的角速度之间.如果在北极的观测到傅科摆旋转一周的时间是A（A=24h）,那么在任意纬度γ上,傅科摆旋转一周所需的时间是A/sinγ.
有了上述原理,就很好测摆所处的纬度了.
先观测傅科摆旋转一周所需的时间,T（小时）
则 T = A/siny
可得 siny = A/T
纬度即可知 y = arc sin (A/T) = arc sin(24/T)

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