Часы Фуко.

Маятник Фуко, демонстрирующий вращение Земли, общеизвестен. Однако требованием, существенно ограничивающим возможность его установки, являлась необходимость большой длины маятника.
Это вызвано тем, что даже при обеспечении высокой добротности собственно маятника, амплитуда его колебаний уменьшается вдвое примерно за 100 периодов. Угловая же скорость вращения Земли обеспечивает кажущийся поворот плоскости колебаний маятника на 150 за час. Для секундного, например, маятника за время его более или менее заметных собственных колебаний такой поворот составит около угловой минуты, что трудно оценить невооруженным глазом.
Другое дело, если колебания математического маятника сделать незатухающими. В этом случае маятник Фуко становится "часами Фуко", показывая время на круге, рахделенном на 24 часа (далее доли часа и т.д.). Конечно, точность измерения времени будет невелика, т.к. амплитуда его колебаний должна быть мала по сравнению с длиной маятника, следовательно, мал и радиус измерительного круга и соответсвенно делений на нем. Однако такие часы будут показывать астрономическое время.
Проблема заключается только в том, что и подвеска маятника и, главное, механизм подпитки маятника энергией не должны передавать свое вращение (происходящее вместе с Землей) маятнику, так как именно этим будет определяться, как говорят часовщики, "ход" часов.
Проблема подвески решается посредством вертлюга с очень малым трением. Сложнее с энергоподпиткой. Однако проблему можно решить, как показано на рис.1. Тело маятника намагничивается (или в него вставляется постоянный магнит) таким образом, чтобы полюса располагались вдоль линии подвески, а один из полюсов являлся нижней точкой тела маятника. Под маятником располагается круглая катушка индуктивности, центр которой тщательно совмещен с нулевой точкой колебаний.


Рис.1
Когда тело маятника приближается к нулевой точке, управляющая схема подает в катушку импульс тока, направленный таким образом, чтобы катушка потянула полюс постоянного магнита тела маятника к центру. Этот способ подпитки колебаний обеспечивает совпадение приложенной к маятнику силы с плоскостью колебаний, как бы плоскость ни поворачивалась относительно подвески.
Простейший расчет показывает, что энергия подкачки будет составлять для маятника длиной 3,5 м, массой 1 кГ, колеблющегося с амплитудой 15 см, не более 0,5 мВт (при добротности всего лишь 10)