フーコの振り子って・・・

学生時代に、少し習った記憶があるのですが、
いまいちよく分かりません・・・
詳しい方・・・是非分かりやすく教えていただけると
嬉しいです！

私の認識では、
フーコという人が、地球の自転を証明するのに、
振り子を高いところからつるして、振り子の「振る」向きが
時間とともに変わるのは、振り子の向きが変わったのではなく
地球が自転している、ということの証明として、説明したものだと
認識していたのですが、これで間違いないでしょうか？

また、このフーコの振り子の原理というか、仕組みというか・・・
そういったものを、小学生くらいの子供たちに、分かりやすく
説明する方法はないものでしょうか・・・

No.1 回答者： kazugoo 回答日時： 2001/08/07 23:06

サイトが多すぎてどれを載せれば良いのか判定できませんので、

下記URLを参考にしてください。
しかし、記憶は正しいようです。

参考URL：http://www.goo.ne.jp/default.asp?MT=%A5%D5%A1%BC …

この回答へのお礼

ありがとうございます！参考にさせていただきます！

お礼日時：2001/08/07 23:41

No.2 回答者： noname#2089 回答日時： 2001/08/07 23:32

振り子の軌跡がイラストで載っているURLです。

蛇足ですが、名前がFoucault・・・なので、"フーコ"よりは"フーコー"
の方が、通りがいいようですね。

参考URL：http://kakuda.ed.niigata-u.ac.jp/semi/ob/thesis/ …

この回答へのお礼

フーコーですか・・・なるほど、是非参考にさせていただきます
ありがとうございました！

お礼日時：2001/08/07 23:52

No.3 ベストアンサー 回答者： siegmund 回答日時： 2001/08/07 23:55

> フーコという人が、地球の自転を証明するのに、

> 振り子を高いところからつるして、振り子の「振る」向きが
> 時間とともに変わるのは、振り子の向きが変わったのではなく
> 地球が自転している、ということの証明として、説明したものだと
> 認識していたのですが、これで間違いないでしょうか？

tak-m さんの認識されているとおりです．
フーコでなくてフーコーと普通呼んでいます．
フーコー(J. B. L. Foucault，1819.9.19-1868.2.11，理化学辞典による)
はフランスの物理学者．
フーコー振り子の他，光速の測定や渦電流の研究で有名です．

簡単に言いますと，振り子の振動面は不変ですが，地球は２４時間で１回自転します．
我々も建物も地球に固定されていますから，
我々から見ると振り子の振動面の方が回転するように見えるわけです．
振り子の支点には多少工夫が必要で，どの方向にも振動できるようにする必要があります．
また，空気抵抗ですぐ止まってしまうと振動面の回転が見えませんから，
長い振り子で重いおもりの必要があります．
振り子が長いとおもりの運動がゆっくりで，空気抵抗が少ないというわけです．
平凡社の世界大百科事典を見ますと，
「フーコーは長さ67mの糸に28kgのおもりをつるして実験をしたと伝えられる。」
と書いてあります．

単純に考えますと，地球が２４時間で１回転しますから，
１時間あたり 360÷24 = 15 [度] の割合で回転しそうです．
北極に振り子を置くと確かにそうで，
北極の上方から見ると１時間に１５度の割合で時計回りに振動面が回転します．
北極以外ですと，振り子の振動面はいつも地球の中心を含むような面ですから，
地球の回転軸と振り子の振動面はある角度を持つことになります．
ここらへんをきちんと扱うと，振動面の回転角度は１時間あたり 15 sin λ 度
であることを導くことができます．
λはその地点の緯度．
したがって，赤道(λ=0)では振動面の変化はなく，
北極(λ=90゜)では１時間あたり１５度になります．
南半球では回転方向が北半球の場合と逆になります．

15 sin λ 度 をきちんと導くには力学の回転座標系とみかけの力(遠心力，コリオリ力)
などの知識が必要です．
理工系大学１年程度の力学のレベルですが，最近学生のレベルが下がり，
１年生の授業ではなかなかそこまで行きません．
そういうわけで，きちんとした議論は小学生には無理ですが，
「振り子の振動面は不変で，地球の方が回転しているから，
地球に固定されている我々から見ると，振動面が回転しているように見える」
くらいで十分ではないでしょうか．
もしかしたら，「１時間に１５度の割合ですか？」と突っ込んでくる鋭い
小学生もいるかも．

有名なところでは，東京上野の科学博物館に実物があります．
あと，姫路科学館にもあるという話を聞いたことがあります．
他にも○○科学館のようなところにあるかも知れません．

この回答へのお礼

分かりやすく解説していただきありがとうございました！
大変、参考になりました。

お礼日時：2001/08/08 20:47