메뉴 건너뛰기

본문시작

조영우2009.01.26 12:39
2) 푸코 진자의 진동면이 북반구에서 시계 방향으로 회전하는 이유는 전향력 때문입니다.
전향력은 실제로 존재하는 힘은 아니고, 운동하는 물체에 대해 지표가 회전하기 때문에 나타나는 현상입니다.

수평면만 고려할 때, 전향력은 북반구에서 운동하는 물체의 진행 방향의 오른쪽으로 수직하게 작용합니다.
그 결과 물체는 지표에 대해 진행 방향의 오른쪽으로 전향됩니다.
푸코진자가 매우 천천히 진동할 때 진자의 진로가 진행 방향의 오른쪽으로 휘어지기 때문에 진동면이 시계 방향으로 도는 것입니다.

아래 그림은 이러한 현상을 매우 과장해서 나타낸 것입니다.
애초에 검은색 점선 방향으로 진행하려던 물체는 전향력의 영향으로 븕은 화살표를 따라 진행합니다.
진자가 돌아올 때에는 역시 진행 방향의 오른쪽으로 전향되어 푸른 화살표를 따라 진행합니다.
진자는 계속해서 자주색과 주황색 화살표를 따라 운동합니다.
이러한 운동의 결과 푸코 진자의 진동면은 북반구의 수평면 내에서 시계 방향으로 회전합니다.

하지만, 모든 진자의 진동면이 이렇게 회전하지는 않습니다. 
전향력은 지구에서 운동하는 대부분의 물체에 작용하기는 하지만, 전향의 결과는 "지구 자전의 시간 및 공간 규모가 반영될만큼 큰 시간 및 공간 규모의 운동"에 대해서만 적용됩니다.

푸코진자의 길이는 67m였기 때문에 진자는 매우 느리게 진동하였으며, 추 또한 28kg에 육박하는 무게였기 때문에 지구 자전의 영향을 덜 받았고, 그로 인해 진동면의 회전이 관찰 가능한 것이었습니다. 생활 주변의 웬만한 진자에 대해서는 진동면의 회전을 관찰할 수 없습니다.

문서 첨부 제한 : 0Byte/ 2.00MB
파일 크기 제한 : 2.00MB (허용 확장자 : *.*)