سومین آونگ فوکو ایران در دانشگاه کاشان رونمایی شد

گروهی از دانشجویان ورودی۸۷ فیزیک دانشگاه کاشان اقدام به نصب آونگ فوکو در دانشکده علوم دانشگاه کاشان کردند.

۲۲ اسفند ۱۳۸۹ | ۰۰:۰۰ کد : ۷۷۲۰ آموزشها
تعداد بازدید:۲۷۴۱

 آونگ فوکو دانشگاه کاشان شامل سیمی به  ارتفاع 12 متر و گلوله ای سربی به جرم  48 کیلو‌گرم و قطر 17 سانتی‌متر توسط یاسر شاپوری، صادق باصری ، الناز جابر الانصار و مریم ابدالی ، دانشجویان فیزیک 87 طراحی، ساخته و به نمایش گذاشته شده است. دانشگاه کاشان از معدود دانشگاه‌های ایران است که از این وسیله‌ به عنوان یک نماد فیزیکی برخوردار است و قبل از آن دانشگاه‌های شریف و فردوسی مشهد اقدام به ساخت این وسیله‌ کرده‌اند. گلوله این آونگ به یک کابل بوکسل به قطر 4 میلی‌متر با تحمل کششی در حد سیم " فا " پیانو آویزان شده و خود کابل هم به یک بلبرینگ کف‌گرد( افقی‌گرد) قائم به سقف بسته شده است که وظیفه‌ی روان کردن چرخش صفحه‌ی نوسان را بر عهده دارد.هرچه طول ریسمان  بیشتر باشد،دقت آزمایش بیشتر خواهد بود(جرم گلوله نسبت به جرم سیم آن می بایست آنقدر زیاد باشد که مرکز جرم سیستم ریسمان و گلوله در نزدیکی مرکز خود گلوله واقع شود.) نمونه‌های این آونگ در دانشگاه‌های مطرح دنیا با ارتفاع‌های بیش از 50 متر نصب شده اما متاسفانه هنوز چنین امکانی در دانشگاه‌های داخلی وجود ندارد. قطعات این آونگ توسط این گروه زیر نظر حسین ارباب،عضو هیئت علمی دانشگاه کاشان طراحی وساخته شد، و در سه شنبه 11 اسفند ماه  1389 با حضور اساتید گروه فیزیک دانشگاه ودانشجویان رونمایی شد.

سازندگان آونگ فوکو در دانشگاه کاشان در کنار آونگ که در دانشکده علوم این دانشگاه نصب شده است.

بدلیل محدودیت فضای دانشکده و به پیشنهاد اساتید گروه فیزیک این آونگ به مدت یک ماه به صورت موقت در دانشکده‌ی علوم نصب شده وپس از آن برای نصب و استفاده‌ی دائم به آزمایشگاه فیزیک پایه‌ی یک منتقل می‌شود.

 ایده‌ی ساخت این آونگ برای اولین بار توسط لئون فوکو در سال 1851 مطرح شد.این اولین آزمایشی بود که بشر توانست بطور کاملا ملموس و علمی چرخش زمین بدور خود را مشاهده و میزان آن را اندازه گیری کند. او براین باور بود که  تاثیرانواع  نیرو‌های مجازی مانند نیرو های عرضی، کوریولی و... را می‌توان بر روی حرکت رفت و برگشتی یک آونگ ساده مطالعه کرد؛ چون در حالت ایده‌آل (بدون وجود نیرو‌های مزاحم حرکت) حرکت رفت و برگشتی یک آونگ ساده تا زمانی طولانی، بدون تغییر و بطور مستقل ادامه دارد؛ در نتیجه گزینه‌ی مناسبی برای بدست‌آوردن تاثیر نیرو‌های ناشی از حرکت چرخشی زمین بدور خود خواهد بود.

آزمایش فوکو چرخش زمین را به نحو قانع کننده ای اثبات می کند؛ به این صورت که شرایط انجام آزمایش را به گونه ای فراهم می کنیم که نیروهای وارد بر گلوله آونگ، یعنی نیروی گرانش و نیروی کشش سیم در یک صفحه (صفحه نوسان آونگ) قرار بگیرند. بنابراین هنگامی که آن را با یک انحراف اولیه به نوسان وا می داریم، انتظار داریم در همان راستا نوسان کند. اما تجربه نشان داده که با گذشت زمان شاهد چرخش صفحه نوسان آونگ حول محور عمودی آن خواهیم بود. واین چرخش دقیقاٌ تاثیر نیرو‌های مجازی بر روی حرکت ساده‌ی رفت و برگشتی آونگ است که نتیجه‌ی چرخش زمین بدور محور قطبی خود است. حال اگر بتوان به هر نحو، تاثیر نیرو‌های مزاحم حرکت از جمله مقاومت هوا در مسیر حرکت آونگ واصطکاک‌های ناشی از حرکت چرخشی صفحه نوسان را در نقطه‌ی آویز آونگ به کمترین مقدار خود رساند، این آونگ برای مدت طولانی در حال نوسان در صفحه‌ی خود و همچنین چرخش صفحه‌ی نوسان بدور محور عمودی خواهد ماند. جهت چرخش صفحه نوسان آونگ فوکو در دونیم‌کره بدلیل اختلاف جهت سرعت زاویه‌ای زمین، متفاوت است؛ در نیم‌کره‌ی شمالی جهت این چرخش ساعت‌گرد و در نیم‌کره‌ی جنوبی پاد ساعت‌گرد است(چرا که جهت بالا برای ساکنان نیم‌کره‌ی شمالی منطبق بر جهت پایین ساکنان نیم‌کره‌ی جنوبی است!)

گروهی از دانشجویان فیزیک دانشگاه کاشان در زمان رونمایی در کنار آونگ

لازم به ذکر است این آونگ از نظر اندازه و دقت کارکرد در جایگاه سوم قرار دارد.


( ۱ )

نظر شما :