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共振 摩擦鱼洗,水珠为啥能跳龙门?

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知识点:物理学中的共振原理可以解释鱼洗的跳水现象,当用两手迅速而规律地摩擦鱼洗的双耳时,会产生两个振源,振波在水中传播时相互间会干涉,这样一来经过叠加,能量较大的水珠会跳出水面。

放小长假,你去了哪里游玩呢?不会就呆在家里刷刷朋友圈,追追韩剧美剧肥皂剧之类的吧?虽然免去了堵车之苦,但是不是也忒浪费大好秋光了?国庆时,我去了历史悠久的平遥古城。那里的“新平遥三宝”中的美味的牛肉,精致的漆器,自是让人惊叹,还有一种东西给我留下了深刻的印象,它的形状类似现在的脸盆,金属制成的,盆里面盛有一定量的清水摆在地上,不时地有行人上前把双手弄湿了之后,在鱼洗两边的铜耳上来回摩擦,不一会就能听到鱼洗发出嗡鸣声,随之就有水珠从盆中跳跃而起,屡试不爽。

你说你在中国科技馆见过?没错,那里也有。这是古代的盥洗工具,古人称之为“洗”,若盆底刻有“鱼纹”的称为“鱼洗”,刻有“龙纹”的则称为“龙洗”。早在先秦时期,“鱼洗”已普遍使用,但是能喷水的铜质鱼洗出现较晚,大约在唐代。

问题来了,这一壮观的景象是因为什么原理造成的呢?

学过物理的你们应该猜到了,当双手来回摩擦铜耳时,鱼洗受迫振动,由于两个铜耳对称地安置在鱼洗的两侧,它们的振动叠加形成了驻波,处在四个波腹位置上的水珠获得了较大的能量,从而跳出了水面。

不光中国科技馆中有鱼洗,在我国浙江省的杭州博物馆内也藏有这么一个“阴阳鱼洗盆”,盆底绘着四条鱼,鱼嘴设计在水柱的喷涌处,鱼和鱼中间刻着四条《易经》河图抛物线,操作时,先往盆中加一半清水,再摩擦铜耳,刹那间,盆中水就汹涌翻滚,涌出四股喷泉,还会发出易经中念震卦六爻的声音。

这是不是也太邪乎了?对于这只阴阳鱼洗盆,美国、日本的物理学家曾利用科学仪器测查,希望找出其发出嗡嗡声和喷水的原理,但对其引发原因仍不明了,美国在86年甚至仿照着制作了一直青铜喷水震盆,尽管外形相像,却既不能喷水,发音也不美妙,是个失败之作,面对这一珍品,最终只得不了了之,唯有崇拜。

瞧瞧,鱼洗的设计牵扯着振动和波动在液体中传播与干涉的问题,由此可看出我国古代的制器技术之高超,的确值得我们骄傲。

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