1851年，法国物理学家让。傅科在巴黎国葬院安放了一个钟摆装置，
摆的长度为67米，底部的摆锤是重28千克的铁球，在铁球的下方镶嵌了一枚细长
的尖针。这个巨大的装置是用来做什么的呢？原来，傅科要证明地球的自转。他
设想，当钟摆摆动时，在没有外力的作用下，它将保持固定的摆动方向。如果地
球在转动，那么钟摆下方的地面将旋转，而悬在空中的摆具有保持原来摆动方向
的趋势，对于观察者来说，钟摆的摆动方向将会相对于地面发生变化。原理想通
了，实验却并不好做。由于钟摆方向的改变是细微的，所以稍强一些的气流就会
使实验结果发生变化。由于摆臂越长，实验效果越明显，所以为了观察到方向的
改变，实验地点一定要设置在顶棚很高的厅堂中，顶棚用来悬挂钟摆。傅科最后
选择了巴黎高耸的国葬院作为实验场所，并在摆的下放安置了一个沙盘。在摆运
动时，摆尖会在沙盘上划出一道道的痕迹，从而记录了摆动方向。
实验的结果与傅科的设想完全吻合，摆的摆动显示为由东向西的、缓慢而持
续的方向旋转。傅科的演示直接证明了地球自西向东的自转，所以人们称呼实验
中的钟摆为“傅科摆”，当时的法国政府还向傅科颁发了荣誉骑士五级勋章，以
表彰他的科学贡献。傅科的实验引发了全世界的一股实验热潮，各地的人们纷纷
效仿傅科，用长长的钟摆来揭示地球的自转。人们发现，在地球的两极，傅科摆
的摆动平面24小时转一圈，而在赤道上，傅科摆没有方向旋转的现象；在两极与
赤道之间的区域，傅科摆方向的旋转速度介于两者之间。
地球每24小时自转一周，由于赤道的周长约4 万千米，因此人们有“坐地日
行八万里”的说法。在赤道上的一点，速度是每秒接近500 米，这是子弹出膛时
的速度。我们像子弹一样地飞驰，却没有一丝感觉，是由于在惯性的影响下，周
围的物体都跟随地球高速转动，彼此之间倒是不即不离。不识地球的庐山真面目，
只缘我们身在此山中。
前面提到，傅科摆在地球的不同地点旋转的速度是不同的，这说明了地球表
面不同地点的线速度不同，因此，傅科摆不仅能够验证地球自转，它也可以用于
发现摆所处的纬度。
傅科摆的原理是什么？
为了证明地球在自转，法国物理学家傅科（1819—1868）于1851年做了一次成功的摆动实验，傅科摆由此而得名。实验在法国巴黎的一个圆顶大厦进行，摆长67米，摆锤重28公斤，悬挂点经过特殊设计使摩擦减少到最低限度。这种摆惯性和动量大，因而基本不受地球自转影响而自行摆动，并且摆动时间很长。在傅科摆实验中，人们看到，摆动过程中摆动平面沿顺时针方向缓缓转动，摆动方向不断变化。分析这种现象，摆在摆动平面方向上并没有受到外力作用，按照惯性定律，摆动的空间方向不会改变，因而可知，这种摆动方向的变化，是由于观察者所在的地球沿着逆时针方向转动的结果，地球上的观察者看到相对运动现象，从而有力地证明了地球是在自转。傅科摆放置的位置不同，摆动情况也不同。在北半球时，摆动平面顺时针转动；在南半球时，摆动平面逆时针转动，而且纬度越高，转动速度越快；在赤道上的摆几乎不转动。傅科摆摆动平面偏转的角度可用公式θ°=15tsinφ来求，单位是度。式中φ代表当地地理纬度，t为偏转所用的时间，用小时作单位，因为1小时等于15°，所以，为了换算，公式中乘以15。
北京天文馆大厅里也有一个巨大的傅科摆，时时刻刻提醒人们，地球在自西向东自转着。
不明白傅科摆！
傅科摆的原理是：地球自转使得北半球物体的运动向右偏，傅科摆的轨迹于是发生转动。这一现象反过来也证明了地球在自转。
傅科摆是一个单摆，底板有一个量角器。单摆振动时，振动面依理应保持不变，但因地球在自转，在地面上的观察者，不能发觉地球在转，但在相当长的时期内，却发现摆的振动面不断偏转。从力学的观点来看，这也是由于受到了科里奥利力影响的缘故。
历史实验
1851年的巴黎，在国葬院（法兰西共和国的先贤祠）的大厅里，让·傅科（Jean Foucault）正在进行一项有趣的实验。傅科在大厅的穹顶上悬挂了一条67米长的绳索，绳索的下面是一个重达28千克的摆锤。摆锤的下方是巨大的沙盘。
每当摆锤经过沙盘上方的时候，摆锤上的指针就会在沙盘上面留下运动的轨迹。按照日常生活的经验，这个硕大无比的摆应该在沙盘上面画出唯一一条轨迹。该实验被评为“物理最美实验”之一 。
实验开始了，人们惊奇的发现，傅科设置的摆每经过一个周期的震荡，在沙盘上画出的轨迹都会偏离原来的轨迹（准确地说，在这个直径6米的沙盘边缘，两个轨迹之间相差大约3毫米）。
摆的运动可以超然于地球的自转，但悬挂摆的支架一般却要带动它参与地球的自转。为解决这一问题，傅科采取了一种简单而巧妙的装置－万向节，从而使摆动平面超然于地球的自转。
1、地球自转的线速度 摆球的摆动线 大小、方向都不同
2、科里奥利现象和科里奥利力
我们现在从一个简单的例子说起。如图1.设在以角速度ω沿逆时针方向转动的水平圆盘上，沿同一半径坐着两个儿童，童A靠外，童B靠内，二者离转轴O的距离分别为VA和VB，童A以相对于圆盘的速度V’沿半径方向向童B抛出一球。如果圆盘是静止的，则经过一段时间△t=（VA－VB）/V’后，球会到达童B，但结果是球到达了童B转动的前方一点B’，对这个现象可如下分析，由于圆盘在转动，故球离开童A的手时，除了具有径向速度V’外，还具有切向速度VtA，而童B的切向速度为VtB，由于童B的位置靠近圆心，所以VtA＞VtB，在垂直于AB的方向上，球运动得比B远些。这是在盘外不转动的惯性系观察到的情形。
对于以圆盘为参考系的B，他只看到A以初速度向他抛来一球，但球并未沿直线到达他，而是向球球运动的前方的右侧偏去了，这一结果的分析发现，地球在具有径向初速度V’的同时，还具有了垂直于这一方向而向右的加速度a’，应用牛顿第二定律对于加速度的解释，既然球出手后在水平方向上没有受到“真实力”的作用，那么球一定受到了一个垂直于速度V’而向右的惯性力Fc。这种在转动参考系中观察到的运动物体（由于转动参考系中各点的线速度不同而产生）的加速现象中科里奥利效应，产生此效应的虚拟的惯性力叫科里奥利力。
利用此例可导出科里奥利力的定量公式。 以转动系为参考系，球从A到达B’的时间是△t’=（VA－VB）/V’。在△t’时间内球偏离AB的距离BB’=（VtA－VtB）△t’=ω（VA－VB）△t’= V’ω（△t’）2，在△t’很小的情况下，可以认为沿BB’的运动是匀加速运动而初速为0，以a’表示以加速度应用BB’=1/2 a’（ △t’）2，与上一结果比较可得：a’=2V’ω。在此转动参考系内形式地应用牛顿第二定律，可得科里奥利力大小为FC=ma’=2m V’ω。在此例中，圆盘沿逆时针方向转动，科里奥利力方向指向质点运动的右方。同理，如果圆盘沿顺时针方向转动，则科里奥利力的方向指向质点运动的左方。
一般地可以证明，当质量为m的质点相对于转动参考系（角速度矢量为ω）的速度为V时，则在转动参考系内观察到的科里奥利力为
Fc=2m V × ω。（1）
转动参考系上物体运动时受另一种惯性力（科里奥利力）的作用现象是法国一位工程师和物理学家科里奥利发现的。我们的地球就是一个转动参考系，所以在地面上运动的物体一般都受科里奥利力的作用。1851年，法国科学家傅科做了一个著名的实验，他从巴黎葬院的穹顶上悬挂了一副67米长的绳索，下面吊着一个28公斤重的摆锤。随着每一次摆动，地上巨大的沙盘便留下摆锤运动的痕迹，令观摩者相顾惊诧的事情发生了，这只大摆没有始终按一条直线来回往复，而是经过一段时间后，摆动方向偏转了很大角度，傅科宣布：“我们看到了地球的转动。”假如这个实验在北极做，傅科摆一昼夜便会转过360度，而在赤道上，摆动就不会发生偏转。
3、用科里奥利力解析傅科摆
下面用科里奥利力向大家详细介绍一下有关傅科摆的问题。
傅科摆是法国物理学家傅科（J.B.L.Foucault）1851年在巴黎万神殿的圆拱屋顶上悬挂一个长约67米的大单摆，发现在摆的过程中，摆动平面不断作顺时针方向的偏转，从而证明地球是在不断自转的。
上面已经说明，在一般情况下，科里奥利力的公式为：
fc=2mv×ω（2）
w : 转动系的角速度矢量，w的方向与转轴重合，指向按右手螺旋法则规定。
对于北半球A点的傅科摆来讲当摆在A点有任意速度V时，其速度均可分为三个分量，径向分量Vr ，角向分量VΦ ，轴向分量V／／.
对于Vr ：根据公式，可知其受到的科里奥利力为：fc r = 2m vr ×ω ,其大小为2mvrω , 方向为沿y 轴正方向．
对于VΦ ：则根据分式有，fΦ ＝ 2m vΦ ×ω , 其大小为2mvΦω ,方向为沿x轴的正方向．
对于V// ：因为V// 与ω的方向夹角为0，所以其不受科里奥利力的作用。
则小球受到的科里奥利力为：
fc= fc r + fΦ (3)
并且该力肯定会在这样的一个平面上, 这个平面是由V和ω的方向所组成的平面,并且与速度V垂直.
如果对V整体来分析,因为V不与Z轴平行,所以必受科里奥利力的作用.其所受科里奥利力fc 的方向垂直于一个平面,这个平面是由V和ω的方向所组成的平面.所以fc垂直于V, 使V发生偏转.
以上就是关于请介绍一下傅科摆全部的内容，如果了解更多相关内容，可以关注我们，你们的支持是我们更新的动力！
