鱼洗是我国古代的一种盥洗用具,由青铜浇铸而成的薄壁器皿,形似现在的洗脸盆。盆底装饰有鱼纹浮雕的,称“鱼洗”;盆底装饰两龙纹浮雕的,称“龙洗”。这种器物在先秦时期已被普遍使用,而能喷水的铜质鱼洗大约出现在唐代。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;鱼嘴处的喷水装饰线从盆底沿盆壁辐射而上,盆壁自然倾斜外翻。
鱼洗奇妙的地方是,用手缓慢有节奏地摩擦盆边两耳,盆会像受击撞一样振动起来,盆内水波荡漾。摩擦得法,可喷出水柱。当两手搓双耳时,产生两个振源,振波在水中传播,互相干涉,使能量叠加起来,所以这些能量较大的水点,会跳出水面。这是符合物理学的共振原理的。鱼洗的制作,无疑涉及固体振动在液体中传播和干扰的问题。我国有些博物馆,珍藏有这种珍贵的古代鱼洗。
现在许多城市的科技馆里都有鱼洗,同学们可以亲自去试一试。往盆内注入一定量清水,用潮湿双手来回摩擦铜耳时,可观察到伴随着鱼洗发出的嗡鸣声中有如喷泉般的水珠从四条鱼嘴中喷射而出,水柱高达几十厘米。
为什么一个铜盆就能喷水呢?想必你已经猜到了,对,就是摩擦力在作怪。
从振动与波的角度来分析是:由于双手来回摩擦铜耳时,形成铜盆的自激振荡,这种振动在水面上传播,并与盆壁反射回来的反射波叠加形成二维驻波。
理论分析和实验都表明这种二维驻波的波形与盆底大小、盆口的喇叭形状等边界条件有关。我国汉代已有鱼洗,并把鱼嘴设计在水柱喷涌处,说明我国古代对振动与波动的知识已有相当的掌握。知识点共振现象
共振是物理学上一个运用频率非常高的专业术语。共振的定义是两个振动频率相同的物体,当一个发生振动时,引起另一个物体振动的现象。共振在声学中亦称“共鸣”,它指的是物体因共振而发声的现象,如两个频率相同的音叉靠近,其中一个振动发声时,另一个也会发声。
共振不仅在物理学上运用频率非常高,而且,共振现象也可以说是一种宇宙间最普遍和最频繁的自然现象之一,所以在某种程度上甚至可以这么说,是共振产生了宇宙和世间万物,没有共振就没有世界。共振现象在生产生活中也被广泛应用,乐器暂且不论,我们每天看的电视和收听的收音机就是根据共振原理而接收信号的。
鱼洗究竟是什么东西?为啥还能自动喷水?看完佩服古人智慧