Por que, no equador, o plano de oscilação não gira?

A componente horizontal da força de Coriolis, que desvia a massa para o lado, é nula no equador. Na fórmula Ω_eff = Ω_E sin|λ|, com λ = 0 obtém-se zero. A componente vertical de Coriolis existe no equador, mas não gira as oscilações horizontais.

Isso prova a rotação da Terra?

No referencial inercial (estrelas distantes) o plano de oscilação fica parado e a Terra gira sob o pêndulo. No laboratório o mesmo movimento se descreve com a força de Coriolis — consequência da rotação do referencial. O giro do plano concorda com a rotação diária da Terra.

Em que o esquema difere de um pêndulo de Foucault de verdade?

Não há resistência do ar; a amplitude não cai. O movimento é tomado como plano, sem órbitas elípticas de pêndulo esférico. A suspensão é ideal e não há realimentação. Na tela é um esquema cinemático com Ω_eff, não a integração das equações 3D de Coriolis.

Como a velocidade de precessão muda do polo até uma latitude média?

No polo (λ = 90°) a velocidade é máxima: cerca de 15°/h, uma volta num dia sideral. Em 45°, sin 45° ≈ 0,707, ou seja, cerca de 10,6°/h. Em direção ao equador a velocidade cai até zero.

Pêndulo de Foucault

O plano de oscilação gira com velocidade angular Ω_eff = Ω_E sin|λ|, em que λ é a latitude.

Sobre o modelo

O pêndulo de Foucault é um pêndulo simples longo: pelo giro do plano de oscilação vê-se a rotação diária da Terra. No referencial inercial (as estrelas) o plano das oscilações se conserva, e a Terra passa por baixo da massa. No laboratório o mesmo se descreve com a força de Coriolis. A velocidade de precessão do plano é Ω_eff = Ω_E sin|λ|, com Ω_E ≈ 7,29×10⁻⁵ rad/s ≈ 15°/h e λ a latitude. No polo, uma volta completa num dia sideral; no equador não há precessão: a componente horizontal de Coriolis se anula. Aqui não se integram as equações tridimensionais com a força de Coriolis: a massa segue A cos(ω t) ao longo de um diâmetro, e o próprio diâmetro gira com Ω_eff vezes um fator de tempo. Não há amortecimento, órbitas elípticas de pêndulo esférico nem realimentação da amplitude.

Para quem: Ensino médio e início da graduação: referenciais não inerciais, força de Coriolis, rotação da Terra.

Conceitos-chave

pêndulo de Foucault
força de Coriolis
referencial não inercial
precessão do plano de oscilação
latitude
velocidade angular da Terra

Como funciona

O plano de oscilação do pêndulo de Foucault gira com Ω_eff = Ω_E sin|λ|. Na vista de cima a massa percorre o diâmetro como A cos(ω_p t), ω_p = √(g/L), e o próprio diâmetro gira com Ω_eff multiplicada por um fator de tempo — senão a volta levaria um dia. A força de Coriolis tridimensional não se integra; não há amortecimento.

Fórmulas principais

Ω_F ≈ Ω_E sin λ · ω_p = √(g/L) (ângulos pequenos)

Perguntas frequentes

Por que, no equador, o plano de oscilação não gira?: A componente horizontal da força de Coriolis, que desvia a massa para o lado, é nula no equador. Na fórmula Ω_eff = Ω_E sin|λ|, com λ = 0 obtém-se zero. A componente vertical de Coriolis existe no equador, mas não gira as oscilações horizontais.
Isso prova a rotação da Terra?: No referencial inercial (estrelas distantes) o plano de oscilação fica parado e a Terra gira sob o pêndulo. No laboratório o mesmo movimento se descreve com a força de Coriolis — consequência da rotação do referencial. O giro do plano concorda com a rotação diária da Terra.
Em que o esquema difere de um pêndulo de Foucault de verdade?: Não há resistência do ar; a amplitude não cai. O movimento é tomado como plano, sem órbitas elípticas de pêndulo esférico. A suspensão é ideal e não há realimentação. Na tela é um esquema cinemático com Ω_eff, não a integração das equações 3D de Coriolis.
Como a velocidade de precessão muda do polo até uma latitude média?: No polo (λ = 90°) a velocidade é máxima: cerca de 15°/h, uma volta num dia sideral. Em 45°, sin 45° ≈ 0,707, ou seja, cerca de 10,6°/h. Em direção ao equador a velocidade cai até zero.

Continue com temas próximos desta categoria — ou todos os 85 em «Mecânica clássica».

Toda a categoria →

NovoEscola

Efeito Coriolis

Abrir o simulador

Disco numa plataforma giratória sem atrito: trajetória curva no referencial rotativo e reta no inercial.

NovoEscola

Superfície livre de um líquido

Abrir o simulador

No tanque com aceleração a, a superfície é um plano, tan α = a/g. No balde que gira, um paraboloide z = (ω²/(2g)) r².

PopularEscola

Pêndulo simples

Abrir o simulador

Período das oscilações pequenas T = 2π√(L/g). Varie o comprimento, a massa e g; observe o amortecimento.

Escola

Peso aparente no elevador

Abrir o simulador

Pessoa sobre uma balança no elevador: o peso aparente é N = m(g ± a) quando a cabine acelera.

NovoEscola

Atrito de uma corda no cilindro

Abrir o simulador

Relação-limite das trações T₂ = T₁ e^{μφ}: coeficiente de atrito μ e ângulo de enrolamento φ. Vista de cima e gráfico de T₂/T₁ em função de φ.

NovoEscola

Pêndulo cônico

Abrir o simulador

Cone estacionário: ω(θ, L), vetores T e mg; compara-se o período de revolução T_rev com o período T₀ do pêndulo simples.

Pêndulo de Foucault

Sobre o modelo

Como funciona

Fórmulas principais

Perguntas frequentes

Simuladores relacionados

Efeito Coriolis

Superfície livre de um líquido

Pêndulo simples

Peso aparente no elevador

Atrito de uma corda no cilindro

Pêndulo cônico

Pêndulo de Foucault

Sobre o modelo

Como funciona

Fórmulas principais

Perguntas frequentes