同济大二上-鱼洗实验

同济大二上-鱼洗实验(2 页)Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。“”鱼洗 的原理——物理实验探究报告11 月 19 日,我和同学们一起去瑞安楼参观了物理探究实验室。在其中一个实验室里的桌子上放着一个鱼洗。有的同学能搓出很高的水花，有的人却搓不出来，有的人能搓出多个喷水点,有的人却不行?这中间到底有些什么技巧和科学原理呢？通过询问老师和上网查询，我们找到了鱼洗的一些知识和相关科学原理。1．鱼洗简介：古代称“洗”的东西，形状颇似今日的洗脸盆，有木洗、陶洗和铜洗。盆里底上刻鱼的称鱼洗，刻龙的称龙洗。这种器物在先秦时期已在人们生活中被普遍使用。然而，有一种能喷水的铜质鱼洗，是在唐宋期间发明的，一般称它喷水鱼洗。喷水鱼洗，内底饰四条鱼纹，鳞尾毕具。洗里盛水后，用手摩擦它外廓上的双耳，立即发出响亮的嗡嗡声，继而盆里出现漂亮的浪花，水珠四溅，大有飞泉之妙。摩擦越快，声音越响，波浪翻腾，水珠喷射越烈。鱼洗何以能喷水？当然不是洗内刻画的鱼或龙突显神通，而是有它的科学道理。2．鱼洗的原理：相关物理理论：物体在周期性外力---策动力作用下的振动，叫受迫振动。当策动力的频率与物体的固有频率相等时，物体的振幅最大，振动最厉害,这种现象叫共振。说明：鱼洗水花四溅、铜盆嗡嗡作响是因为手对盆耳的磨擦频率与铜盆盆腔的固有振动频率相同，引发共振而起的。铜盆的振动传到水里，引起水波，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“洗”壁上入射波与反射波相互叠加而形成驻波。驻波中振幅最大的点称波腹，最小的点称波节。这与弦乐发声的原理是相同的，产生驻波的同时，在周围空气中发出声波。在洗周壁对称振动的拍击下，洗里的水发生相应的简谐振动。在洗的振动波腹处，水的振动也最强烈，不仅形成水浪，甚至喷出水珠；在洗的振动波节处，水不发生振动，浪花、气泡和水珠都停在不振动的水面波节线上。因此，在观赏鱼洗喷水表演时，看到鱼洗水面有漂亮浪花和喷射飞溅的水珠。做受迫振动的物体的频率与振源相同。水与空气在洗壁的作用下作受迫振动，所以水与空气的频率相同，且等于洗壁振动频率。声音由浑厚变尖锐，说明其频率变大，则水的频率在变大，水波速度不变的情况下由 知，波长 λ 随频率 f 的增大而减小，洗壁周长一定的情况下，波长 λ 减小，则波的个数变多，波腹增加，即喷水点变多。水面花纹由 4 变 8,由 8 变 10,由 10变 ...