Знаете какой самый простой способ определить положение линии? Взять стаканчик с водой и поставить его на якобы параллельный горизонту объект. Линия уровня жидкости всегда будет горизонтальной, а положение стенок стакана укажет отклонение от уровня горизонта. Такой способ использовали авиаторы в начале становления самолётостроения и используют до сих пор при выходе из строя бортовых систем.
Ещё есть такая штука, как пузырьковый уровень. Это всем знакомый строительный инструмент, который позволяет определить расположение балки относительно горизонта и, в общем-то, правильно при строительстве ровнять всё относительного этого положения.
Но заговорили мы про это не случайно. Недавно я рассказал в своём Telegram канале про эксперимент Фуко, который подтвердил на заре становления физики, что Земля всё-таки вращается.
Пару слов про маятник Фуко
Фуко использовал маятник. "Соль вопроса" тут заключалась в том, что качающийся маятник отклонялся неравномерно и в итоге (в следствие своей инертности) выписывал интересные геометрические фигуры.
Если такой маятник сделать большим, то получится, что отклонения можно легко заметить.
В комментариях к той заметке в Телеге появился интересный вопрос: "Почему это вдруг маятник ведёт себя именно таким образом и занимает именно такое положение?"
Сначала я подумал, что читатели не понимают, что вообще происходит и попытался объяснить, что если взять, например удочку и поднять, то грузило на конце лески всегда заставит леску ориентироваться вертикально горизонту, а вращение планеты потянет грузило за собой. Но оказалось, что вопрос гораздо более глубокий. Читатели пытались понять, почему всё происходит именно так. Почему маятник всегда вертикален горизонту, а вода в стакане всегда горизонтальна?
Почему получается вертикаль или горизонталь?
Объяснить это можно даже с помощью классической механики. Представьте себе маятник, который подвешен к палке. Вспомним, что на маятник действует сила земного притяжения. Скажу не совсем правильно, но зато понятно: Планета силой гравитации притягивает маятник к какой-то конкретной точке на своей поверхности. Когда мы отклоняем положение точки зацепа подвеса получается, что маятник всё равно ещё притягивается к этой самой точке. Эта сила действует перпендикулярно поверхности планеты и оказывает влияние и на маятник, и на пузырек, и на каждую частичку жидкости.
Когда верхняя точка подвеса сместится горизонтально, то маятник в итоге тоже последует за ней, но инерция заставит его некоторое время находиться у старой точки равновесия. Значит, если маятник качнуть, то качаться он будет не по прямой траектории, а с корректировкой на вращение планеты. Это влияние оказывается и на свободно падающее тело, которое будет падать не совсем-таки вертикально. Ну а курс кораблей нужно корректировать относительно влияния силы Кориолиса.
Именно этот эффект описывает положение маятника Фуко. Когда маятник переместится, на планете останется траектория интересного вида. Её можно зарисовать.
По той же причине и уровень жидкость в стакане всегда стремится занять горизонтальное расположение. Если бы часть поверхности была выше, чем остальные, то те частицы жидкости, которые находились бы под ней, оказывали бы на окружающие частицы большее давление, чем получали бы от них. В итоге такой вид жидкость могла бы принять только если её заморозить. На все частички действует одинаковая сила притяжения и уровень выравнивается.
Ещё можно вспомнить эффект отклонения от вертикали траектории падающих тел.
Кстати, искушенный читатель скажет, что жидкость не всегда-таки образует абсолютно горизонтальную линию. Такое происходит только на небольших площадях поверхности типа стакана с водой или маленького озера. В море это уже не совсем-таки горизонт. Напишите в комментариях почему так получается :)...
🚧🚧🚧
⚡ Подпишитесь на Telegram моего проекта и читайте интересные эксклюзивные заметки!
✅ Подписывайтесь на канал в ДЗЕНе и обязательно возвращайтесь! Обновления выходят регулярно👀
👍 Ставьте лайк материалу, чтобы поддержать проект!