Fukoovo klatno [18.09.2013]

Fukoovo klatno u Panteonu u Parizu

Copyright: Wikipedia / Arnaud25

Današnja “Slika dana” izabrana je u čast 194. godišnjice od rođenja Leona Fukoa, francuskog fizičara po kome je najpoznatije klatno na svetu dobilo ime. Osim eksperimenta sa klatnom, Leon Fuko poznat je i po tome što je sa Armanom Fizom izmerio brzinu svetlosti, konstruisao žiroskop i usavršio teleskop.

Verovatno najpoznatiji eksperiment Leona Fukooa je onaj sa klatnom kojim je dokazao rotaciju Zemlje. Iako je i i mnogo ranije bilo poznato da Zemlja rotira oko svoje ose tek je Fuko uspeo da izvede jednostavan eksperiment u kome bi ova rotacija postala jasno vidljiva.

Fukoovo klatno prvi put je javno predstavljeno februara 1851. godine u opservatoriji u Parizu. Nekoliko nedelja kasnije Leon Fuko je konstruisao najpoznatije Fukoovo klatno koje je postavljeno u Panteonu u Parizu. Ovo klatno sastojalo se od olovne 28 kilograma masivne kugle koja je visila na 67 metara dugačkom užetu, okačenom na krov Panteona. Originalno Fukoovo klatno bilo je izloženo u Panteonu do 1855. godine, kada je preseljeno u Nacionalni konzervatorijum umetnosti i nauke, takođe u Parizu. Kasnije je nekoliko puta replika klatna privremeno izlagana u Panteonu a početkom devedesetih godina prošlog veka i originalno klatno je privremeno vraćeno u Panteon, tokom rekonstrukcije konzervatorijuma.

Aprila 2010. godine kabl o koji je visilo originalno klatno je pukao a klatno i mermerni pod muzeja su trajno oštećeni. Verna kopija originalnog Fukoovog klatna od 1995. godine nalazi se izložena u Panteonu kao stalna postavka.

Kao i svako drugo klatno tako se i Fukoovo klatno sastoji od teškog tela (kugle) koja je dugačkim užetom vezana za oslonac. Najprepoznatljivija karakteristika Fukoovog klatna je pomeranje vertikalne ravni u kojoj klatno rotira u odnosu na Zemlju. Ako bi se Fukoovo klatno nalazilo na Severnom ili Južnom polu ravan u kojoj klatno osciluje ostala bi fiksirana, u odnosu na udaljene objekte u svemiru, dok bi u odnosu na površinu Zemlje opisala jedan pun krug za jedan dan (smer rotacije ravni oscilovanja je suprotan na Severnom i Južnom polu). Suprotno polovima, na ekvatoru ravan u kojoj Fukoovo klatno osciluje je fiksirana u odnosu na Zemlju. Na svim drugim geografskim širinama između ovih “graničnih” vrednosti potrebno je više od jednog dana da ravan u kojoj klatno osciluje napravi pun krug. Tako je na primer na geografskoj pirini od 30 stepeni potrebno dva dana da klatno napravi pun krug, dok je u Parizu potrebno 32 sata.

Razlog za ovakvo kretanje klatna je Koriolisova sila, tj. inerciajlna sila koja nastaje usled rotacionog kretanja Zemlje. Inercijalne sile su posebna “vrsta” sila koje ne nastaju usled neke interakcije već kao “reakcija” na kretanje sistema (neinercijalno, tj. ubrzano). U ovu grupu sila, osim Koriolisove, spada i centrifugalna sila. Iako nam deluje da je kretanje Zemlje ravnomerno u ovom kretanju, kao i kod svakog drugog kružnog kretanja, postoji ubrzanje zbog čega je ceo sistem neinercialan. Ovaka neinercijalnost sistema dovodi do pojave Koriolisove sile koja deluje normalno na ravan u kojoj klatno osciluje i menja njen položaj u odnosu na Zemlju.

Ista ova, Koriolisova, sila koja “pokreće” klatno odgovorna je i za kretanja u Zemljinoj atmosferi i strujanje vode u okeanima.