喷水鱼洗实验
实验名称:
喷水鱼洗的实验
实验地点:
NA106
摘要:
鱼洗是我国的一种神奇的古代文物,它的喷水现象非常有趣,而对于鱼洗喷水的原理却有着很多不同的说法。本文通过实验,得出结论,解释我对鱼洗喷水现象的最新认识。
实验器材:
鱼洗( 鱼洗演示仪是由青铜浇铸而成的薄壁器皿,形似洗脸盆,盆底有四条“汉鱼”浮 雕,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,盆沿上有一对铜耳。) 关键词:
鱼洗;共振;驻波;板振动;自激振动;干摩擦
实验步骤:
1. 在鱼洗中注入约三分之一的水;洗净双手。
2. 双手来回摩擦双耳。
实验现象:
一开始搓动,水面只有皱波,随着继续手搓,水波处运动逐渐剧烈,然后产生跳动的水珠,再喷出水柱,而且水柱越喷越高。并且有钟鸣般的共鸣声。 实验原理:
用手来回摩擦双耳时,当摩擦力引起的震动的频率和“鱼洗”壁的固有频率相等或相近时,“鱼洗”壁产生共振,震动幅度急剧增大。但由于洗底的限制,使它所产生的波动不能向外传播,于是在“鱼洗”壁上入射波与反射波相互叠加而形成驻波。从物理学我们知道,任何一个振动系统总是存在着一定的固有频率,如果外加的周期性策动力的频率正好等于固有频率或等于它的倍数或某一分数,就会产生共振现象,这时振幅最大。
延伸:
西方对板振动的研究始于18世纪下半叶德国的克拉尼为使板振动可见,他在金属板上撒上一层薄沙,然后,敲击金属板使其振动,板上的细沙就移到那些不震动的波节线上,他由此划下的各种振动图形就是克拉尼沙图。中国喷水鱼洗比克拉尼沙振动板早七个世纪。 鱼洗与海啸的共同点:谐振
目前,海啸的产生有学者认为是因为地震波的震动频率正巧与海水产生共振,使海水的震动波幅逐步加大形成巨浪。就像中国古代会喷水的文物铜制鱼洗,当用手磨擦鱼洗双耳时,鱼洗里的水会激起谐振的浪花。
参考文献:
【1】百度知道(/question/80526347)(z)
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