第173章 地球圆说以及傅科摆实验(1/1)

首发：~第173章 地球圆说以及傅科摆实验

而开学后证明地球是圆的都费尽口舌，最后拿出来几个证据，地球是圆形的证据主要包括以下几个方面：

月食的观察：当地球在太阳和月亮之间时，地球会在月亮上投下影子，产生月食。观察到的影子是圆形的，这表明地球是球形的。

地球的重力：地球的重力在其表面是相等的，这表明地球是球形的。如果地球是其他形状，重力将会在其表面不均匀。

海上航行的现象：从海上远望，帆船总是先露出桅杆顶部，最后才露出船身。如果地球是平面的，桅杆和船身应该总是同时出现，为此还特地带着众人到黄埔港用望远镜观察。

天文观测：越往北走，北极星看起来越高；越往南走，北极星看起来越低。这种现象在平面上是不会发生的。

在和学员说完地球是圆的后，接下来又说地球自转，空口无凭，最后建造了一个傅科摆，让这个实验提前两百多年提前出来。

这是一个简单的单摆结构，但在实验中使用了很长的钢索和重量很大的摆锤。长长的钢索让摆锤摆动的时间足够长，沉重的摆锤增加了摆自身的惯性，这样可以减小空气阻力，让摆动持续得更久。

当摆锤开始摆动时，依照惯性定律，摆锤的摆动应该始终保持在一个平面上。然而，由于地球的自转，观察者会看到摆锤的摆动方向相对于地面发生变化。

实验过程与观察：

安装了一个长达67米的钢索，下方挂着重28千克的摆锤，摆锤下方嵌入了一根尖针，当摆锤经过沙盘上方时，尖针会在沙盘上留下运动的轨迹。

实验结果显示，沙盘上摆锤的轨迹每经过一个周期，都会沿顺时针方向（在北半球）发生偏转。大约每318小时，摆动方向就会旋转一周。

实验结论：

摆在摆动过程中，摆动平面沿顺时针方向（北半球）缓缓转动，摆动方向不断变化。这种摆动方向的变化并不是因为摆受到了外力作用，而是由于观察者所在的地球在自转。地球上的观察者因此看到了相对运动现象，从而有力地证明了地球是在自转。

傅科摆的演示直接证明了地球自西向东的自转。此外，傅科摆放置的位置不同，摆动情况也不同，例如在南半球时，摆动平面会逆时针转动；纬度越高，转动速度越快；在赤道上的摆几乎不转动。

综上所述，傅科摆通过其独特的实验设计和观察结果，成功地证明了地球的自转现象。地球自转是地球绕自转轴自西向东的转动，其平均角速度为每秒15度，线速度因纬度和海拔不同而异。在赤道海平面上，自转线速度约为464米\/秒，而在纬度40度时约为355米\/秒。地球自转一周需要约23小时56分，即一个太阳日的时间。

地球自转产生了许多地理现象，包括昼夜更替、日月星辰的东升西落等。

能够看懂的就明白了地球是由西向东自转的道理，还在犟的说明没有看懂这个实验。

还有实验依靠浮力使得铁船不沉的原理，以及蒸汽机的如何不停运转的过程，这么多能够看到的实验比夫子们的空口白牙满口之乎者也有意思的多。这让学院的学生越来越多，特别是理工学院，让土着看到了另一个世界，自转摆也成了理工学院标志性的建筑。