El péndulo de Foucault

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El fenómeno se desarrolla con calma, pero es invisible, imparable. Uno se siente, se ve que nace y crece de manera constante, y que no está en poder de uno de cualquiera de acelerar o reducir la velocidad. León Foucault

Un gran Péndulo de Foucault de 30 metros de longitud y cuya masa es de 130 kilos sirve para comprobar el giro de la Tierra sobre su eje. El plano de oscilación del Péndulo permanece invariable y, mientras tanto, el suelo gira debajo de él.

Hoy en día tenemos la absoluta certeza del giro de la Tierra y los astronautas han constatado este hecho viéndola desde las naves espaciales. Foucault fue capaz de convencer a sus contemporáneos de la evidencia de este giro.

La Tierra es como una esfera con un eje que va del Polo Norte al Polo Sur. Cada 24 horas da una vuelta completa sobre su propio eje, quedando sucesivamente expuesta y oculta al Sol en lo que llamamos día y noche. Todos los puntos de la Tierra tardan 24 horas en dar una vuelta de rotación completa, pero cada punto gira a una velocidad diferente. Los lugares que están cerca de los polos apenas se mueven, en cambio los que se hallan en el Ecuador giran a una velocidad de 450 metros por segundo, casi 40.000 kilómetros diarios.

Un giroscopio (por cierto, invento del propio Foucault) funcionando puede ilustrar el giro de la Tierra. Su eje al girar es estable pero no se mantiene fijo y experimenta un movimiento de ligera precesión. Esta precesión se debe en gran parte a la atracción gravitatoria del Sol y la Luna sobre el Ecuador. Se piensa que la oscilación del eje terrestre con relación al Sol es una de las causas de las glaciaciones que experimentó la Tierra.

Inicialmente, Foucault colocó un pequeño péndulo en una plataforma giratoria. Hizo que oscilara y puso la plataforma en movimiento. El péndulo se mantuvo oscilando todo el tiempo en su plano inicial, a pesar de que la base en la que estaba colocado giraba.

Antes de que la amplitud de las oscilaciones se amortiguara completamente, observó que el péndulo parecía girar en el sentido de las agujas del reloj. Convencido del principio, construyó un segundo péndulo con un cable de 11 metros en el Observatorio de París, demostrando su teoría. Foucault presentó este experimento a sus colegas el 3 de febrero de 1851, teniendo tal impacto, que el Príncipe Luis Napoleón Bonaparte le pidió que ofreciera una demostración pública el 26 de marzo del mismo año en el mismísimo Panteón de Parí

Se puede calcular el tiempo de giro del plano del Péndulo en un lugar dividiendo 23,93 horas por el seno de la latitud de en dicho lugar.

La atracción gravitatoria y un electroimán mantiene al Péndulo oscilando. La fuerza gravitatoria lo empuja hacía la parte baja de su trayectoria. Sin embargo, de no ser por el electroimán, la resistencia del aire y el rozamiento del cable lo detendrían.

Como el Péndulo de Foucault es prácticamente un péndulo simple de grandes dimensiones, la longitud del cable determina su periodo; es decir, el tiempo que tarda en dar una oscilación completa. También depende de la aceleración de la gravedad, aunque es independiente de la masa.

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