出的嗡鸣声,犹如泉涌的水花珠光四溅,从4 条跃然欲活的鱼嘴喷水线处喷出,高达数十厘米,其景像蔚为奇观!Р鱼洗喷水,初看上去最容易与共振现象相联系.物体在周期性外力作用下发生受迫振动,当外力频率与物体的固有频率一致时,物体不断吸收能量而引起共振.Р所以,用手掌摩擦双耳,应该是摩擦引起的自激振动。类似于敲击钟体或用琴弓拉弦的发声过程,外来驱动力虽无频率可言,但只要有能量输入,钟或琴就以其固有的振动模式振动而发声了。同理:外界通过摩擦双耳将能量输入鱼洗,就能激发起洗体以其固有频率振动;或从力的角度看,摩擦双耳造成洗与耳交接处材料的形变,洗壁为金属弹性材料,形变必然要恢复,恢复的方式是以鱼洗固有的频率振动。Р但双手摩耳,有何频率可言?! 不论如何摩擦均能激起鱼洗喷水,只要摩擦力足够便能“驱鱼喷水”!Р所以,沿鱼洗侧壁的二维驻波是鱼洗喷水的原动力!一旦摩擦双耳激发起侧壁二维驻波的某些本征振型,鱼洗盆就会发出嗡鸣声,喷水的条件就已经具备。Р将其简化为圆柱模型,可将圆柱壳的振动看作是无穷多个环形驻波沿竖直方向摞叠,只是不同高度上环形驻波的振幅不相同,从固定的底边开始逐渐增大,直至口沿下某一高度出现最大振幅,在口沿处振幅又稍有减小.Р由于鱼洗是圆台状,最大振幅出现在自由口沿稍下的某一高度,该位置应当预示着鱼洗水线的位置,注水至该高度才能得到鱼洗喷水的最佳效果!Р表现中国古代人聪明才智的是,鱼洗中四条鱼的口须(又称喷水沟)总是刻在鱼洗基频振动(四节线)的波腹位置。Р定量分析:Р查资料可得薄板中弯曲波的波速为:Р根据驻波条件, 盆的周长应等于波长的2 倍。Р其中a 为盆壁半径, 由此可算出波为:Р可得鱼洗在固有模式下频率:Р对于鱼洗的探究,不禁让我们想起海洋这个大水盆,根据有关文献显示, 2004 年的印度洋海啸成因图像竟与鱼洗喷水效应的分析如出一辙,在此,不禁感叹中华民族先人的智慧。Р谢谢!
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