鱼洗
【实验目的】
观察鱼洗中水的喷射现象,了解摩擦引起的自激振动。
【实验装置】
实验装置如图所示

【注意事项】
1.用手掌而不是手指摩擦,不要过快过猛。
2.摩擦前用肥皂和水将手清洗干净。
【演示与现象】
向鱼洗内注入半盆水,操作者手掌蘸少许水,将两手掌放在鱼洗的两个提把上,轻柔均匀地用手掌在提把上来回搓动;当听到鱼洗盆嗡嗡振动起来时,便有水花从水面上喷射出来。
【实验原理】
古代脸盆称“洗”,盆的底部刻有鱼纹路的为“鱼洗”,龙纹的称“龙纹”。这种器物在先秦时期已被普遍使用,大约在唐代出现了能喷水的铜质鱼洗。
用手摩擦“洗耳”时,“鱼洗”会随着摩擦的频率产生振动。当摩擦力引起的振动频率和“鱼洗”壁振动的固有频率相等或接近时,“鱼洗”壁产生共振,振动幅度急剧增大。但由于“鱼洗”盆底的限制,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。驻波中振幅最大的点称波腹,最小的点称波节。用手摩擦一个圆盆形的物体,最容易产生一个数值较低的共振频率,也就是由四个波腹和四个波节组成的振动形态,“鱼洗壁”上振幅最大处会立即激荡水面,将附近的水激出而形成水花。当四个波腹同时作用时,就会出现水花四溅。有意识地在“鱼洗壁”上的四个振幅最大处铸上四条鱼,水花就像从鱼口里喷出的一样。
【思考题】
参考文献:
1. 严燕来,梁华翰,浦琴娣,孔令达.鱼洗振型浅析.
2. 徐劳立. 鱼洗振动频率的分析和测量.
3. 严燕来. 从鱼洗到海啸.