Péndulo de Foucault

Funcionamiento Si se observa un péndulo, de pié y fijo a la Tierra, luego de varias oscilaciones se verá un pequeño desplazamiento del punto donde el péndulo alcanza su máxima apertura, esto es, se observará un pequeño giro del plano de oscilación del péndulo. Si nuestro planeta estuviera inmóvil en el espacio, observaríamos que el plano de oscilación del péndulo no cambia. Esta es la argumentación que usó Foucault para mostrar que su experimento finalmente demostraba la rotación de la Tierra. Consideremos primero un péndulo oscilando justo en el polo Norte. Dado que el eje de rotación de la Tierra pasa por los polos, el piso rota en sentido antihorario, con respecto a las estrellas lejanas. Como el plano de oscilación del péndulo no cambia con respecto a esas estrellas, un observador fijo al suelo, verá el plano de oscilación del péndulo dar una vuelta completa en el sentido horario en ese mismo tiempo. Por su parte, el observador fijo a la Tierra, en el polo Sur, observará que el plano de oscilación del péndulo dará una vuelta completa en el mismo tiempo pero en sentido antihorario. ¿Qué sucede si hacemos el experimento justo en un punto de la línea del Ecuador? A diferencia, de lo que ocurre en los polos, en el Ecuador el eje de rotación de la Tierra es paralelo al suelo y por lo tanto el suelo no gira con respecto al eje. De esta manera el observador fijo al suelo ve al
péndulo oscilar siempre en el mismo plano. Usando un péndulo sobre la Línea del Ecuador no se puede detectar la rotación de la Tierra. Ahora consideremos un lugar entre el polo Sur y el Ecuador, por ejemplo alguna ubicación en Chile. La base del péndulo, en el suelo, no es paralela ni perpendicular al eje de rotación de la Tierra, por lo tanto el suelo rotará, pero de manera más lenta que en los polos. Así, el observador fijo en la Tierra verá que el plano de oscilación del péndulo gira en sentido antihorario (porque está en el hemisferio Sur), pero tardará más tiempo en dar una vuelta completa. La descripción matemática del movimiento del péndulo en cualquier latitud es un tanto compleja. Con ella se encuentra la fórmula que determina el tiempo (en horas) que tarda el péndulo en efectuar un giro completo. Esta es: T=24/sen(A), en que A es la latitud donde se encuentra el péndulo. Para la latitud de Valdivia, T resulta ser aproximadamente 36 horas, de manera que el plano de oscilación gira unos 10 grados por hora.