Descripción y fundamento

     Si hacemos girar la plataforma mientras el péndulo está oscilando, vemos que el plano de las oscilaciones permanece inalterado con respecto a un observador inercial. Este efecto se debe a la inercia de la masa pendular. Puesto que las dos fuerzas que actúan sobre ella (su peso y la tensión del hilo) están contenidas en el plano de las oscilaciones, éstas, una vez iniciadas, tendrán lugar siempre en un mismo plano. Por el contrario, el plano de las oscilaciones no permanecerá inalterado para un observador situado sobre la plataforma giratoria, que será, un observador no inercial para quien el plano de las oscilaciones efectuará una precesión alrededor del eje vertical (eje de rotación) en sentido contrario al de giro de la plataforma y con la misma celeridad angular (de precesión).

Esquema de un dispositivo para ilustrar el fundamento del péndulo de Foucault

Animación del péndulo de Foucault

     Esta propiedad de la inalterabilidad del plano de las oscilaciones del péndulo fue utilizada por Foucault para comprobar el movimiento de rotación de la Tierra en torno a su eje y demostrar que la Tierra no constituye una referencial inercial. Realizó públicamente su experiencia en 1851, bajo la cúpula del Panteón de París, utilizando una masa de 28 kg suspendida de un hilo de 70 m de longitud. El periodo de un péndulo de esa longitud es de unos 17 s. La suspensión del extremo superior del hilo permitía al péndulo oscilar con igual libertad en todas las direcciones. Alrededor del punto del suelo que estaba directamente debajo del punto de suspensión se dispuso una balsa circular, llena de arena, de unos 3 m de radio, de modo que una aguja metálica colocada en la parte inferior de la masa pendular barría la arena en cada oscilación. Se vio con toda claridad que, en oscilaciones sucesivas, el plano de oscilación del péndulo rotaba en el sentido de las agujas del reloj. En una hora el plano de oscilación del péndulo giraba unos 11°, y la circunferencia se completaba en algo más de 32 horas.

Péndulo de Foucault oscilando en el hemisferio sur 

     Si la experiencia se hubiera realizado en el Polo Norte el plano de oscilación del péndulo permanecería fijo en un referencial inercial, mientras que la Tierra giraría bajo el péndulo a razón de una vuelta cada 24 horas. Por el contrario, un observador situado "sobre" la Tierra vería girar el plano de oscilación del péndulo en sentido contrario al de la rotación terrestre, dando una vuelta cada 24 horas.

Ilustración explicativa del experimento del
péndulo de foucalt en el Polo Norte

Cuando nos situamos en un lugar de la Tierra de latitud geográfica λ La situación es más difícil de analizar. Entonces, el tiempo empleado por el plano de oscilación del péndulo para girar 360° es mayor del necesario en el Polo.

Movimiento de rotación de la Tierra debajo del péndulo de Foucault