Kако је доказана Земљина ротација

При ротацији, Земља направи пун круг око своје осе за један дан, тј. за тачно 23 сата 56 минута и четири секунде.

Земља се обрће у смеру од запада ка истоку, тј. супротно од смера кретања казаљке сата.

То кретање не осећамо зато што се заједно са Земљом крећемо и ми, као и сви објекти на њој и њен ваздушни омотач.

Последице Земљине ротације су смена обданице и ноћи, постојање временских зона, плима и осека, као и привидно дневно кретање Сунца.

Ротација је доказана експериментом који је извео Леон Фуко 1851. године.

Фуко је био замољен да направи нешто веома упечатљиво што ће бити представљено на научној изложби.

Користећи клатно које је у његову част названо Фукоово клатно, он је извео експеримент у коме је Земљина ротација постала „видљива“.

Фукоово клатно се састојало од масивне оловне кугле (28 килограма) која је висила на 67 метара дугом ужету учвршћеном за кров Пантеона.

Клатно је до 1855. године било изложено у Пантеону у Паризу, а затим је премештено у тамошњи Национални конзерваторијум уметности и науке.

Као стална поставка, од 1995. године у Пантеону је изложена копија оригиналног Фукоовог клатна, пошто је уже за које је било окачено оригинално клатно пукло 2010. године.

Експеримент 

Најзначајнија особина Фукоовог клатна је померање вертикалне равни у којој клатно ротира у односу на Земљу.

Експеримент који је Фуко извео био је веома једноставан. Пустио је клатно да осцилује са малим углом отклона.

Клатно је било окружено ваљцима који су после неког времена били оборени (осим ако је клатно осциловало на половима). Управо то је био доказ да Земља ротира – у супротном то не би било могуће јер би цео систем био стационаран.

Али пошто се Земља обрће око своје осе, са њом се креће и клатно, што значи да се његова раван осциловања (вертикална раван) помера у току времена, за неки угао, па због тога клатно „руши“ ваљке који се налазе на путу његовог осциловања.

Ако се осциловање Фукоовог клатна посматра неколико сати, не може се уочити да се раван осциловања мења, али се може приметити да клатно за то време обори неколико ваљака.

Намеће се једини закључак: пошто се ваљци нису померили, померила се раван осциловања клатна. Заједно са Земљом, окрећемо се за неки угао око своје осе и ми као посматрачи, ваљци, као и само клатно.

Закон инерције 

За разлику од нас, који смо фиксирани и не крећемо се (као ни ваљци) у односу на Земљу, клатно осцилује и услед тога „обара" ваљке. 

На тело које се креће (клатно у датом експерименту) у покретном систему (Земља ротира) делује Кориолисова сила која условљава „померање“ равни осциловања клатна.

Ако би се на доњем крају клатна налазила „писаљка“, остављала би траг, било на песку којим је била прекривена подлога, било на папиру.

Фукоов експеримент може да се демонстрира. Изводи се у затвореном простору и битно је да је клатно што веће дужине, а тег, кугла, што тежа.

По закону инерције, клатно које слободно осцилује не мења раван осциловања и ако Земља ротира, мора доћи до отклањања равни осциловања.

Пројекција путање клатна (или траг који оставља „писаљка“ на песку или папиру) након извесног времена пада на друго место.

Линије које су пројекција путање клатна заклапају угао једнак углу који Земља опише при својој ротацији за исто време. Угао између две пројекције за сат времена износи 15˚, тј. 360˚ за 24 сата.