Jean Bernard Léon Foucault (1819 - 1868)

Jean Bernard Léon Foucault (1819 - 1868)

Pequeno, franzino, com olhos desiguais afetados por ligeiro estrabismo. Assim era o francês Jean Bernard León Foucault, um dos maiores nomes da história da ciência. Tendo sido educado inicialmente para se médico Léon Foucault cedo abandonou sua profissão, devido à sua aversão pelo sangue. Ao se tornar amigo de Armand Fizeau, que se dedicava à Física, passou a se interessar por essa área do conhecimento, vindo a se tornar um físico experimental de grande habilidade. Estendeu sua curiosidade a quase todos os campos do conhecimento, contribuiu para o desenvolvimento da astronomia, da eletricidade e da mecânica. Neste último terreno chegou à invenção do giroscópio. Aparelho dotado de um comportamento "anormal", viria a se constituir na base de um sem-número de sistemas direcionais empregados em praticamente todos os meios de transporte: como elemento-guia em foguetes, substituindo a bússola em navios, como estabilizador em aeroplanos.


(Giroscópio)

Armand Fizeau havia conseguido medir a velocidade da luz, obtendo um valor apenas 5% maior que o atualmente conhecido. Seu processo consistia em fazer a luz passar entre as fendas de um disco dentado que girava velozmente. Um espelho situado a 10 km de distância refletia esses pulsos de luz de volta ao disco. Adequando a velocidade desse disco, conseguia-se fazer a luz refletida penetrar pela fenda seguinte àquela por onde saíra. Considerando o tempo de deslocamento dessas duas fendas e a distância total percorrida pela luz, pôde-se determinar a velocidade desta.


(Experiência de Fizeau)

Foucault aperfeiçoaria o processo de medição, obtendo um resultado ainda mais exato. Em outras experiências, demonstrou que a luz é menos veloz na água do que no ar. Tal resultado dava apoio à teoria ondulatória da luz, que predizia esse comportamento.


A experiência de Foucault
Um dos experimentos mais famosos de Foucault, no entanto, é admirável até hoje por sua simplicidade: ele demonstrou experimentalmente que a Terra gira! Evidentemente, isso já não era posto em dúvida desde Galileu, mas tal movimento havia sido apenas deduzido, não demonstrado.

Foucault simplesmente construiu um pêndulo e fê-lo manter-se oscilando. Com o passar das horas, o plano de oscilação própria do pêndulo parecia deslocar-se. Na verdade ocorria o contrário: a base, a superfície da Terra, é que se movia sob ele.

Nos pólos, o pêndulo de Foucault faz uma volta completa em um dia. Em uma cidade como São Paulo, situada à latitude de 20º 30', em 24 h o pêndulo gira apenas de 144º.

Hoje, o pêndulo de Foucault serve principalmente no estudo da física experimental e como curiosidade, sendo montado em lugares especialmente preparados. Sua construção é extraordinariamente simples, sendo que toda a evolução que recebeu a partir da concepção original de Foucault consiste apenas em melhoramentos superficiais.

Uma das modificações foi a introdução de um sistema de excitação, destinado a fornecer, de tempos em tempos, a energia que o pêndulo perde em cada ciclo para vencer a resistência do ar, e também o atrito que o cabo de suspensão encontra ao flexionar-se. Geralmente, seu comprimento é muito grande, e isso tem uma razão: quanto maior o comprimento do pêndulo, tanto menor é o número de oscilações que ele executa por segundo. Em outras palavras, sua velocidade e a conseqüente resistência do ar são menores. A massa do corpo suspenso não influi no período; é conveniente, contudo, que ela seja razoavelmente elevada para que o fio de suspensão se mantenha sempre firmemente esticado. O formato do corpo deve ser esférico, o que garante melhor estabilidade.

Para marcar o movimento de rotação, Foucault empregou um quadrante, sobre o qual estava montado o pêndulo. Montagens mais fáceis empregam um prato contendo areia, no qual uma agulha presa à parte inferior do corpo traça linhas, à medida que o pêndulo oscila e muda de plano de oscilação. Não é um processo muito recomendável, uma vez que, para cavar a areia, o pêndulo despende energia, à custa do movimento. Todavia se o comprimento do pêndulo e a massa de corpo suspenso forem suficientemente grandes, essa perda de energia é mínima e não chega a comprometer o processo. O pêndulo, então, pode manter-se oscilando, podendo o movimento durar até alguns dias. Os cálculos teóricos podem prever qual será exatamente o desenho resultante.

Os melhores pêndulos de Foucault já construídos estão localizados na cúpula do Pantheon, em Paris, e na Igreja de São Basílio, em Moscou.


(Pêndulo de Foucault no Pantheon de Paris)

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