鱼洗的物理原理研究优秀PPT

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,“鱼洗”的物理原理探讨,物理三班：刘晨,学号,：PB06203038,它的大小像一个洗脸盆，底是扁平的，盆沿左右各有一个把柄，称为双耳；盆底刻有四条鲤鱼，鱼与鱼之间刻有四条河图抛物线。依据经书记载，倒入半盆水，双手用力往复摩擦盆的双耳，未久，发生共振，盆里的水尽然分成四股水箭向上激射出两尺多高，并发出震卦爻时的古音，而与黄钟之声一样。,图中的容器，叫做鱼洗。古代脸盆称“洗”，盆底刻有鱼纹的称鱼洗，龙纹的称龙洗。这种器物在先秦时期已被普遍运用，而能喷水的铜质鱼洗大约出现在唐代。,传闻此物曾于古代作为退兵之器，因共振波发出轰鸣声，众多鱼洗汇成千军万马之势，传数十里，敌兵听见却步。,盆底饰有4 尾鲤鱼浮雕，呈90旋转对称，形象毕肖，古色古香；4 尾鱼嘴处的喷水装饰线由盆底沿盆壁辐射而上.。在盆中注入清水，用双掌内侧摩擦双耳，伴随着鱼洗发出的嗡鸣声，犹如泉涌的水花珠光四溅，从4 条跃然欲活的鱼嘴喷水线处喷出，高达数十厘米，其景像蔚为奇观！,鱼洗喷水,初看上去最简洁与共振现象相联系.物体在周期性外力作用下发生受迫振动,当外力频率与物体的固有频率一样时,物体不断吸取能量而引起共振.,所以，用手掌摩擦双耳，应当是摩擦引起的自激振动。类似于敲击钟体或用琴弓拉弦的发声过程,外来驱动力虽无频率可言,但只要有能量输入,钟或琴就以其固有的振动模式振动而发声了。同理：外界通过摩擦双耳将能量输入鱼洗,就能激发起洗体以其固有频率振动；或从力的角度看,摩擦双耳造成洗与耳交接处材料的形变,洗壁为金属弹性材料,形变必定要复原,复原的方式是以鱼洗固有的频率振动。,但双手摩耳,有何频率可言?!不论如何摩擦均能激起鱼洗喷水,只要摩擦力足够便能“驱鱼喷水”!,所以，沿鱼洗侧壁的二维驻波是鱼洗喷水的原动力！一旦摩擦双耳激发起侧壁二维驻波的某些本征振型，鱼洗盆就会发出嗡鸣声，喷水的条件就已经具备。,将其简化为圆柱模型，可将圆柱壳的振动看作是无穷多个环形驻波沿竖直方向摞叠,只是不同高度上环形驻波的振幅不相同,从固定的底边起先渐渐增大,直至口沿下某一高度出现最大振幅,在口沿处振幅又稍有减小.,由于鱼洗是圆台状，最大振幅出现在自由口沿稍下的某一高度,该位置应当预示着鱼洗水线的位置,注水至该高度才能得到鱼洗喷水的最佳效果!,表现中国古代人聪慧才智的是，鱼洗中四条鱼的口须（又称喷水沟）总是刻在鱼洗基频振动（四节线）的波腹位置。,定量分析：,查资料可得薄板中弯曲波的波速为：,依据驻波条件,盆的周长应等于波长的2 倍。,其中,a,为盆壁半径,由此可算出波为：,可得鱼洗在固有模式下频率：,对于鱼洗的探究，不禁让我们想起海洋这个大水盆，依据有关文献显示,2004 年的印度洋海啸成因图像竟与鱼洗喷水效应的分析如出一辙，在此，不禁感叹中华民族先人的才智。,谢谢！,