北京天文馆老馆一进门,在正厅就看见著名的傅科摆。因为证明了地球的自传,这个摆名气很大。如果把摆放到北极点,它的振动面会24小时转一周,这恰好表明地球24小时自传一周。根据北京地区的纬度,这里的傅科摆37小时转一周。因此北京天文馆里在傅科摆悬点正下方设有两个刻度圆环,一个表示角度,360度,一个表示时间37小时。为了不受地球自传影响,摆的悬点应该是万向节设置,可是发现悬点下不远有一横梁,这似乎有问题,摆线有和横梁接触的时候,会造成不小的阻力。
傅科摆 英文名称:Foucault pendulum 定义:仅受引力和吊线张力作用而在惯性空间固定平面内运动的摆。应用学科:航空科技(一级学科);飞行控制、导航、显示、控制和记录系统。
为了证明地球在自转,法国物理学家傅科(1819—1868)于1851年做了一次成功的摆动实验,傅科摆由此而得名。实验在法国巴黎的一个圆顶大厦进行,摆长67米,摆锤重28公斤,悬挂点经过特殊设计使摩擦减少到最低限度。这种摆惯性和动量大,因而基本不受地球自转影响而自行摆动,并且摆动时间很长。在傅科摆实验中,人们看到,摆动过程中摆动平面沿顺时针方向缓缓转动,摆动方向不断变化。分析这种现象,摆在摆动平面方向上并没有受到外力作用,按照惯性定律,摆动的空间方向不会改变,因而可知,这种摆动方向的变化,是由于观察者所在的地球沿着逆时针方向转动的结果,地球上的观察者看到相对运动现象,从而有力地证明了地球是在自转。傅科摆放置的位置不同,摆动情况也不同。在北半球时,摆动平面逆时针转动;在南半球时,摆动平面顺时针转动,而且纬度越高,转动速度越快;在赤道上的摆几乎不转动。傅科摆摆动平面偏转的角度可用公式θ°=15tsinφ来求,单位是度。式中φ代表当地地理纬度,t为偏转所用的时间,用小时作单位,因为地球自转角速度1小时等于15°,所以,为了换算,公式中乘以15。如果在北极的观测到傅科摆旋转一周的时间是A(A=24h),那么在任意纬度γ上,傅科摆旋转一周所需的时间是A/sinγ。对于巴黎,这个数字是31.8小时。对于北京,这个数字是37.4小时。
北京天文馆大厅里也有一个巨大的傅科摆,时时刻刻提醒人们,地球在自西向东自转着。 可以按上述公式我自己计算一下:
巴黎纬度 49° sin49°=0.7547 24/0.7547=31.8小时
北京纬度 39.9° sin39.9°=0.6414 24/0.6414=37.4小时
工作原理:
证实地球自转的仪器,是法国物理学家傅科于1851年发明的。地球自西向东绕着它的自转轴自转,同时在围绕太阳公转。观察地球的自转效应并不难。用未经扭曲过的尼龙钓鱼线,悬挂摆锤,在摆锤底部装有指针。摆长从3米至30米皆可。当摆静止时,在它下面的地面上,固定一张白卡片纸,上面画一条参考线。把摆锤沿参考线的方向拉开,然后让它往返摆动。几小时后,摆动平面就偏离了原来画的参考线.这是在摆锤下面的地面随着地球旋转产
生的现象。
由于地球的自转,摆动平面的旋转方向,在北半球是顺时针的,在南半球是反时针的。摆的旋转周期,在两极是24小时,在赤道上傅科摆不旋转。在纬度40°的地方,每小时旋转10°弱,即在37小时内旋转一周。
显然摆线越长,摆锤越重,实验效果越好。因为摆线长,摆幅就大。周期也长,即便摆动不多几次(来回摆动一二次)也可以察觉到摆动平面的旋转、摆锤越重,摆动的能量越大,越能维持较长时间的自由摆动。图中拍照的是悬挂在北京天文馆球形展览大厅天花板上的傅科摆摆锤部分。
第二篇:天文馆
天文馆
地址:西城区西直门外大街138号
北京天文馆是中国第一座天文馆。位于北京西直门外。19xx年9月建立。 该馆有直径23.5米象征天穹的天象厅,中间安装精致的国产大型天象仪,可表演日、月、星辰、流星彗星、日食月食等天象。能容 600人观看。
门厅正中有反映地球自转的傅科摆。西侧展厅陈列天文知识展览,东侧演讲厅经常举行学术交流和普及天文科学知识报告。庭院中有两座天文台,其中一座装有口径13厘米的望远镜,观众通过它观看月亮、行星、星云、星团,白天观测太阳黑子。
宇宙剧场:宇宙剧场是由天象厅和数字宇宙剧场组成的。老馆天象厅中的国产大型天象仪,可以放映大约9,000颗6.55等以上的恒星,以及星座名称和星座连线,坐标系和太阳系行星视运动,还增加了我古代星座三垣二十八宿的名称和连线,以及在黄道上标有二十四节气等。
立体影院:由3D科普剧场和4D科普剧场组成。
天文观测台:现设有3座天文观测台.它们既对观众开放,又有观测任务。
网友点评:小时候最喜欢看天文馆里的星空图,仰卧在星空下,听讲解员述说一个个星座的故事,感觉宇宙真美啊! 现在的建筑群崭新,设施也很新,空间布局很大气。每一个展区功能分割的很清晰,但是内容有点少哦,所以有的空间很空洞,浪费了哦~
网友点评:小时候老去,一进门有个大钟摆,慢悠悠的晃啊晃,当时觉得特神奇,它为什么会永远不停呢?以前老跟爸妈去看星星,貌似椅子有特殊角度,正好可以仰望星空,那感觉真好。
门票:
新馆:成人10元,学生、特殊群体7元
宇宙剧场:成人45元,学生、特殊群体35元 3D剧场:成人30元,学生、特殊群体20元 4D剧场:成人30元,学生、特殊群体20元 天象厅:成人15元,学生、特殊群体10元 航天展:成人15元,学生、特殊群体10元 开馆时间:9 :00-17 :00
交通:
328、379、419、484、628、751、836、85、913路、运通110路,425、518、630、695、836、949,108、124、415、417、426、538、803,乘坐地铁8号线到“奥林匹克公园”站出东北口,向北再向东步行约13分钟可抵达或是乘坐地铁8号线到“森林公园南门站”出东南口,向南再向东步行约10分钟即到。
中国科学技术馆
地址:朝阳区北辰东路5号(近大屯路)
中国科学技术馆是奥林匹克公园中心区体现“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”三大理念的重要组成部分。
新馆设有“科学乐园”、“华夏之光”、“探索与发现”、“科技与生活”、“挑战与未来”五大主题展厅、公共空间展示区及球幕影院、巨幕影院、动感影院、4D影院4个特效影院,其中球幕影院兼具穹幕电影放映和天象演示两种功能。此外,新馆设有多间实验室、教室、科普报告厅及多功能厅。
中国科学技术馆二期展厅主要由古代传统技术展厅、
现代科学技术展厅、电影厅三部分组成。 中国古代传统技术展厅陈列着反映中华民族灿烂文明成就的珍品,介绍四大发明及天文、陶瓷、建筑等学科内容。
现代科学技术展厅包括大量现代化的,可让参观者亲自动手实践的展陈设施,展示了电磁、力学、机械等科技成果。
中国科技馆的穹幕影厅我国最大的穹幕影厅,也是世界上最大的穹幕影厅之一。
网友点评:地方比旧馆大多了,共分四层,每层有不同的主题。互动设备特别多,增加了很多老馆没有的东西,还有人讲解,特别适合带孩子来长见识,顺带科普教育。人气最旺的要数特效影院,分动感、4D、巨幕、球幕四种,效果太震撼了,仿佛身临其境。不过由于部分项目技术含量较高,孩子们可能难以理解,建议馆内增加更多的引导人员,否则就变成了简单的游乐场,一些设备也不免遭到损坏。
网友点评:科技馆在鸟巢附近,暑假做为学校的实习实践活动作业去的,门票应该是15我们用的学生证,一共四层加一个科技影院,什么都有,宇宙的、人类的、自然的。可以自己亲自体验,真的很长知识,我们没都看完,看到第三层就累得不行了,还去看了场 I MAX 的电影,电影票价也很便宜。
门票:
主展厅:1、普通票:30元/人;2、学生票:20元/人
科学乐园展厅:1、儿童票:20元/人;2、成人票:10元/人
球幕影院、巨幕影院、动感影院、4D影院:1、普通票:30元/人;2、学生票:20元/人
开放时间:周二—周日9:00-16:30
交通:
328、379、419、484、628、751、836、913、运通110路洼里南口下;
425、518、630、695、949路豹房下;
466、653、758、984、985路或快速公交3线慧忠北里下;
108、124、415、417、426、538、特11路大屯南下;
地铁8号线在奥林匹克公园或森林公园南门站下。