Coriolis korong; PHÄNOMENTA Lüdenscheid Alapítvány
Forgassa el a lemezt. Gurítson rá egy labdát, vagy nézze meg a forgó inga rezgésirányát, és ellenőrizze a megfigyeléseket a monitoron.
MIÉRT VAN?
Miért nem dobhatok egy gömböt egyenesen előre, amikor egy forgó korongon vagyok, és hogyan üthetek el egy álló kosarat, amikor elpörög? Miért fordul meg a Foucault-inga? És vajon az inga fordul-e, vagy inkább a néző?
A Coriolis korong a kiállítás központi kiállítása - a nagy inga terem közelében helyezkedik el, és többek között a Foucault inga viselkedését is szemlélteti.
MIÉRT AZ?
Lassan forgó, körülbelül négy méter átmérőjű korongot adhatnak be a látogatók. Ha gömböket görget a korong tengelyén, a látószögéből láthatja, hogy a golyók nem egyenes vonalban, hanem görbékben gördülnek. Ha a korong balra forog, a gömbök jobbra terelődnek, és fordítva, ha a korong jobbra fordul. Kívülről nézve a golyók egyenes vonalban gurulnak. A kísérlet egyszerű módon megmutatja a Coriolis-erő hatását és a referenciarendszertől való függést.
A Coriolis-erő a forgó referencia-rendszerek látszólagos vagy tehetetlenségi erőihez tartozik, amelyeket csak a forgó megfigyelő ismer fel. A közismertebb centrifugális erővel ellentétben ez nem akkor fordul elő, amikor a tömeg nyugalmi helyzetben van egy forgó referenciarendszerhez képest (vagyis amikor egyszerűen "forog"), hanem csak akkor, amikor a forgó rendszerhez képest mozog. Egyébként ez az erő Gaspard Gustave de Coriolisról kapta a nevét, aki először 1835-ben vezette le a mechanika alapegyenleteiből.
Ha a látogató megpróbálja dobni a labdát a forgótárcsáról egy külső kosárba, akkor nehéz lesz. A labda elengedésekor a sebesség nemcsak a kioldás, hanem a tárcsa mozgásának irányában is megvan. A várakozással ellentétben ez egy oldalirányban görbült pályához vezet, amelyet nehéz előre megjósolni, és megnehezíti az ütést.
A Coriolis korong felületére helyezhető inga szemlélteti a Foucault inga működését. Ha az inga mozgásba kerül, akkor a külső megfigyelő számára megtartja az oszcilláció irányát a térben. Egy forgó látogató látja, hogyan forog a korong az inga alatt. Amikor a lemezt balra fordítják, a Coriolis-erő folyamatosan az ingát egy jobbra ívelt útra tereli, ahol az inga lengéssíkja jobbra fordul a koronghoz képest.
Mivel a toronyban (a balra forduló északi féltekén) található nagy Foucault-ingát a Coriolis-erő jobbra húzza, a lengéssíkja elfordul. Az Északi-sarkon az oszcillációs sík egyik forgása 24 órán belül megtörténne. Az Egyenlítő felé a Coriolis erő csökken a földrajzi szélesség csökkenésével, és a forgás időtartama növekszik. Lüdenscheidben a forgás körülbelül 31 órát vesz igénybe, az Egyenlítőnél az inga egyáltalán nem fordul meg.