Ziemia się kręci …

Data:

Uczniowie klas 2c i 2f (realizujący geografię i fizykę w zakresie rozszerzonym) uczestniczyli w eksperymencie, który uznawany jest za jeden z dziesięciu najpiękniejszych eksperymentów fizyki na świecie. Jego twórcą jest francuski fizyk i wynalazca Jean Bernard Leon Foucault. Wahadło Foucaulta jest doświadczalnym dowodem na ruch obrotowy Ziemi.

W przeprowadzonym doświadczeniu stwierdzono, że płaszczyzna wahań dokonuje wolnego obrotu w kierunku ze wschodu na zachód względem powierzchni Ziemi, czyli nasza planeta musi się obracać. Wahadło swobodnie zawieszone nad biegunem ziemskim stale zmienia (pozornie) kierunek wahań, wykazując w ten sposób istnienie ruchu obrotowego Ziemi. Na mniejszych szerokościach geograficznych zmiana kierunku wahań następuje wolniej, na samym zaś równiku nie wystąpi zupełnie. Gdyby wahadło Foucaulta było umieszczone na biegunie, płaszczyzna jego wahań dokonywałaby pełnego obrotu w ciągu ok. 24h (23h 56 min) tj. w czasie, jaki Ziemia potrzebuje na dokonanie pełnego obrotu wokół własnej osi. Czas T pełnego obrotu płaszczyzny wahań wahadła na szerokości geograficznej a można obliczyć według wzoru: T = 24h/sina. Stąd wynika, że umieszczenie wahadła nie na biegunie, ale gdzieś w pośrednich szerokościach geograficznych spowoduje wydłużenie czasu potrzebnego do pełnego obrotu płaszczyzny wahań wahadła. Na równiku nie zaobserwujemy obrotu płaszczyzny wahań względem Ziemi.

W każdy czwartek w kościele Piotra i Pawła przy ulicy Grodzkiej w Krakowie odbywają się trzy uruchomienia najdłuższego wahadła w Polsce. Zapoczątkował je Kazimierz Kordylewski w roku 1949, ponownie cykl pokazów odbył się w roku 1991 dla uczczenia pięćsetnej rocznicy przybycia do Krakowa na studia Mikołaja Kopernika. Ale dopiero w roku 2000 pracownik Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Jagiellońskiego, dr Adam Michalec rozpoczął trwającą nieprzerwanie do dziś serię cyklicznych pokazów, gromadząc za każdym razem liczne grono słuchaczy. Wahadło ma masę 25 kg, zawieszone jest u kopuły kościoła na drucie o długości 46,5 m, wprowadzone w ruch oscyluje, śledzenie odchylenia płaszczyzny ruchu ułatwia wskaźnik laserowy, kreślący ślad na specjalnie przygotowanej planszy.

Uczniowie uczestniczyli również w lekcji geografii w Muzeum Geologicznym Instytutu Nauk Geologicznych PAN, W gablotach, oprócz okazów, znajduje się ogólny profil skał omawianego okresu z zaznaczeniem pochodzenia (osady morskie lub kontynentalne, skały magmowe). Pokrótce omówione są warunki powstania tych skał w obszarze krakowskim, a charakterystyczne dla danego okresu procesy geologiczne są dodatkowo objaśnione kolorowymi rysunkami w postaci blokdiagramów, map, przekrojów lub fotografii. Tektonika, rzeźba i historia badań obszaru krakowskiego, przedstawione zostały w ciągu plansz ściennych. Najważniejsze elementy budowy tektonicznej obszaru są zilustrowane przykładami struktur tektonicznych powstałych w wyniku kolejnych ruchów tektonicznych, jak na przykład waryscyjska brachyantyklina Dębnika czy trzeciorzędowy rów krzeszowicki. Rzeźba powierzchni obszaru jest przedstawiona w ujęciu zależności ukształtowania terenu od trzeciorzędowej tektoniki uskokowej, różnej odporności na wietrzenie i erozję facjalnych odmian wapieni jurajskich i od rozwoju sieci dolin rzecznych. W tej części wystawy omówiono też zjawiska krasowe.

Opis historii poznania budowy geologicznej obszaru krakowskiego zamyka tematyczny ciąg gablot i plansz wystawy. Obejmuje on okres od Staszica poprzez Zaręcznego po czasy najnowsze, a zobaczyć tu można między innymi kolorowe kopie map geologicznych obszaru krakowskiego z kolejnych etapów poznawania jego budowy.

(opiekunowie: Anna Kula, Renata Marzec, Barbara Mocna)