logo
Menü
Giriş yap Üye ol
  • Anasayfa Anasayfa
Popüler Bilim

Popüler Bilim

Soru - Cevap

Soru - Cevap

Tasarla ve Yap

Tasarla ve Yap

Deneyler

Deneyler

Bilim Genç TV

Bilim Genç TV

Gökbilim

Gökbilim

Yeryüzü

Yeryüzü

Sesli Yayın

Sesli Yayın

Bilim Çizgi

Bilim Çizgi

Periyodik Tablo

Periyodik Tablo

Yeryüzü

Bunu Biliyor muydunuz?

Yarışmalar

Yarışmalar

  • Popüler Bilim Bilim Genç' i Tanıyın
    • - Bilim Genç Hakkında
    • - Ekibimiz
    • - İçerik Kullanım Şartları
    • - İletişim
  • Bilim Genç TÜBİTAK’ın dijital ortamda ücretsiz popüler bilim yayınıdır.

logo
Arama
Giriş yap
  • Popüler Bilim Popüler Bilim
  • Soru - Cevap Soru - Cevap
  • Tasarla ve Yap Tasarla ve Yap
  • Deneyler Deneyler
  • Bilim Genç TV Bilim Genç TV
  • Yarışmalar Yarışmalar
  • Gökbilim Gökbilim
  • Yeryüzü Yeryüzü
  • Sesli Yayın Sesli Yayın
  • Bilim Çizgi Bilim Çizgi
  • Bunu Biliyor muydunuz? Bunu Biliyor muydunuz?
  • Periyodik Tablo Periyodik Tablo
  • Popüler Bilim Bilim Genç' i Tanıyın
    • - Bilim Genç Hakkında
    • - Ekibimiz
    • - İçerik Kullanım Şartları
    • - İletişim
  • Bilim Genç TÜBİTAK’ın dijital ortamda ücretsiz popüler bilim yayınıdır.

Güneş’teki Enerjiyi Yeryüzünde Üretmek Mümkün mü?

Yarım Tonluk Uzay Çöpü Kosmos-482 Okyanusa Düştü!

XMM-Newton Uydusu Kozmik Devin Kalp Atışlarını Yakaladı

Satranç Mayıs 2025

Bilim Genç’e İçerik Hazırlamak İster misiniz?

WASP-127b'nin Atmosferinde Ses Hızını Aşan Rüzgârlar

Uzay Çöpü Kosmos-482’nin Dünya’ya Düşmesi Bekleniyor!


Foucault Sarkacı: Dünya’nın Döndüğünün İlk Deneysel İspatı

Nurulhude Baykal
18/02/2020

Fransız fizikçi Leon Foucault, Dünya’nın kendi ekseni etrafındaki hareketini kanıtlayacak bir deney düzeneği hazırladı.

Foucault Sarkacı: Dünya’nın Döndüğünün İlk Deneysel İspatı

Bundan yüzyıllar önce Dünya’nın kendi etrafında dönüp dönmediği, ayrıca Dünya’nın mı Güneş’in etrafında yoksa Güneş’in mi Dünya’nın etrafında dolandığı bilim insanları arasındaki en hararetli tartışma konularından biriydi. Hatta Galileo Galilei’nin “Dünya dönüyor” dediği için yargılandığı bilinir. Müslüman bilim insanlarının da 10. yüzyıldan itibaren Dünya’nın döndüğünü iddia ettiklerine dair yazılı kaynaklar mevcut. Başta el-Biruni ve el-Siczi ürettikleri usturlap ile, sonrasında ise el-Tusi ve Ali Kuşçu gökyüzü gözlemleri ile Dünya’nın döndüğünü öne sürdü.

19. yüzyıla kadar bazı bilim insanları Güneş’in ve yıldızların gökyüzündeki hareketini Dünya’nın dönmesiyle açıklamıştı. Yani Dünya’nın kendi etrafında dönmesine ilişkin kanıtlar gözlemsel verilere dayanıyordu. Ancak Fransız fizikçi Leon Foucault, Dünya’nın kendi ekseni etrafındaki hareketini kanıtlayacak bir deney düzeneği hazırladı ve düzeneğini 1851 yılının Şubat ayında Paris Gözlemevi’nde sergiledi. Yüksekten sarkıtılan bir çelik halatın ucuna bağlanan kurşun bir topuz sayesinde Dünya’nın kendi ekseni etrafında döndüğü ilk defa gökyüzü gözlemlerinden bağımsız olarak deneysel yolla ispatlandı.

data-cke-saved-src=https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/foucault_sarkaci_1877.jpg1877’de yayımlanan bir kitapta yer alan çizimde Foucault sarkacının nasıl çalıştığını izlemeye gelenler görülüyor.

Foucault sarkacı fizik laboratuvarlarında karşılaşabileceğimiz bir basit sarkaç düzeneğidir. Sarkacın yapmış olduğu hareket düzenli aralıklarla kendisini tekrar eder yani periyodiktir. Üzerine etki eden bir dış kuvvet olmaksızın basit sarkacın hareket doğrultusu değişmez. Foucault tarafından tasarlanan basit sarkaç düzeneğinde ise belirli bir zaman sonra sarkacın hareket ettiği doğrultu değişir. Foucault, sarkacın hareket ettiği doğrultunun değişmesine sebep olan etkinin Dünya’nın kendi etrafındaki dönüşü olduğunu öne sürdü.

Foucalt

Nbrouard

Bu durum okyanus akıntılarının ve rüzgârların hareketini açıklamakta da kullanılan Coriolis etkisi ile ilgilidir.

data-cke-saved-src=https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/coriolis_saptirma_etkisi.jpg

Coriolis (saptırma) etkisi, Dünya’nın kendi etrafındaki dönüşü nedeniyle okyanus sularının ve rüzgârların hareket yönünün görünürde sapmasına neden olur. Coriolis etkisi aslında nesnenin yolundan sapmasına yol açmaz ancak Dünya’nın kendi etrafındaki dönüş hareketi nesnenin hareket yönünün değişiyormuş gibi görünmesine neden olur.

Coriolis etkisiyle sarkacın salınırken ulaştığı uç noktalar sarkacın üzerinde salındığı yatay düzlem üzerinde çembersel bir yol izler. Sarkacın salınmaya ilk başladığında ulaştığı noktaya yeniden ulaşması yani tam bir tur dönerek çemberi tamamlama süresi, Dünya’nın dönüş hızına bağlı olduğundan enlemlere göre farklılık gösterir. Örneğin kutup noktalarında bu süre yaklaşık 24 saate (tam olarak 23 saat 56 dakika 4 saniye süren yıldız gününe yani Dünya’nın referans olarak seçilecek uzak bir yıldıza göre kendi etrafında bir kez dönmesi için geçen süreye) eşittir. Foucault’nun yaptığı deneylerde, 48°52’ kuzey enleminde bulunan Paris’te ise sarkacın bir turunu tamamlaması 31 saat 50 dakika sürmüştü. Enlem derecesi 0 olan Ekvator çizgisinde ise bir Foucault sarkacı salındığı doğrultudan sapmadan sürekli aynı doğrultu üzerinde ileri geri hareket eder. Dolayısıyla bir Foucault sarkacınız varsa çembersel turunu tamamlama süresini ölçerek Dünya üzerinde kaçıncı enlemde olduğunuzu matematiksel işlemlerle bulabilirsiniz.

Bir Foucault sarkacının salındığı doğrultunun açısal hızı, Dünya'nın dönüş hızı ile sarkacın bulunduğu enlem derecesinin sinüsünün çarpımına eşittir. Dünya yaklaşık 24 saatte bir 360° yani bir saatte 15° döner. Dolayısıyla Dünya’nın dönüş hızı saate 15° olarak ifade edilebilir.

Foucault sarkacının salındığı doğrultunun açısal hızı ≃ Dünya'nın dönüş hızı x sin (sarkacın bulunduğu enlem derecesi)

30° kuzey enleminde -örneğin Kahire ve New Orleans'ta- Foucault sarkacının salındığı doğrultunun açısal hızı saatte 7,5°dir. Çünkü 30°nin sinüsü ½’ye eşittir.

data-cke-saved-src=https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/foucault_sarkaci_hesaplama.jpg

Dilerseniz siz de yaşadığınız şehrin enlem derecesini kullanarak şehrinizde bir Foucault sarkacı olsaydı sarkacın salındığı doğrultunun saatte kaç derecelik hızla döneceğini hesaplayabilirsiniz.

Kuzey Yarımküre’deki Foucault sarkaçları salınırken saat yönünde dönerken, Güney Yarımküre’deki Foucault sarkaçları salınırken saat yönünün tersi yönde döner.

İdeal koşullar altında sarkacın sabit bir hızla salınması beklenir. Ancak hava sürtünmesi dolayısıyla sarkacın hareketi zamanla yavaşlar. Bunun önüne geçebilmek için hâlen kullanımda olan Foucault sarkaçları ya belirli aralıklarla yeniden kurulur ya da manyetik kuvvetler yardımıyla sarkacın hızı sabitlenir.

Kaynaklar:
  • https://www.smithsonianmag.com/smithsonian-institution/how-does-foucaults-pendulum-prove-earth-rotates-180968024/
  • http://sciencenetlinks.com/lessons/foucaults-pendulum/

 

 

Konu
Bilim Tarihi

paylaş

En Çok Okunan Makaleler

Lise Öğrencileri İçin 2025 Yılı TÜBİTAK Bilim Kamplarına Katılım Başvuruları Başladı!

Duyurular • 02-01-2025

Bilim Genç’e İçerik Hazırlamak İster misiniz?

Duyurular • 12-05-2025

Pestisit Nedir? Pestisitler Zararlı mıdır?

Haberler • 30-04-2025

Kozmik Gezegen Otopsisi: Yıldızına Yaklaşarak Atmosferine Dalan Gezegen

Gökbilim • 29-04-2025

Bilim Genç Kafede Bilim Etkinliği: “Antarktika Hikâyeleri”

Duyurular • 24-04-2025

Gökyüzünde Gezegen Şöleni

Haberler • 25-01-2025

Keçilerin Göz Bebekleri Neden Dikdörtgen Şeklindedir?

Soru - Cevap • 15-02-2025

Astronot Suni Williams Uzay Yürüyüşünde Rekor Kırdı

Haberler • 31-01-2025

Meşhur Matematik Problemi: ‘‘Taşınan Kanepe Problemi’’ Çözüldü

Haberler • 30-01-2025

Anadolu Parsının En Net Görüntüsü Kaydedildi

Haberler • 07-12-2024

Bilim Genç Logo
Tekrardan Hoşgeldiniz!

Bilim Genç’in kozmik derinliklerinde yolculuğa başlamak için giriş yapın.

Bir hesabınız yok mu? Üye olun

Sayfayı Paylaş
Twitter'da paylaş telegram'da paylaş Whatsapp'da paylaş facebook'da paylaş
Bağlantıyı kopyala
baylaş