鱼洗里的鱼喷水了

上海博物馆珍藏着一件古代铜盆，这是四五百年前我国明代用青铜制造的脸盆，古时候叫“洗”。其四沿有宽边，上作对称之环耳一对；盆腹较浅，盆底铸有凸起的四尾鲤鱼的花纹，它们头尾互相衔接绕作环形，而每尾鱼口又向上成喷水状。所以这个青铜脸盆名为“游鱼喷水洗”（图6-3），简称“鱼洗”。

（图6-3）游鱼喷水洗

这个“鱼洗”很有意思，它可以表演一个有趣的节目：首先把清水注入“鱼洗”内，然后用毛巾围成一个圈，垫在“鱼洗”的底部外沿。当你开始用双手掌轻轻往复摩擦“鱼池”的两侧环耳时，洗内水面便会出现轻微的波纹，并有数颗水珠不断跳出水面；经过约半分钟的双手均力摩擦后，再逐渐加力且提高摩擦频率，洗底就会出现四股水珠跳出水面，它们象腾空而起的四朵水花，足有一尺多高，很是好看，并不时发出“嗡嗡”的蜂鸣声，又象是精彩的表演伴奏！如果细心观察，你又会感到惊奇，因为那四股水珠正好在盆底铸有四尾鲤鱼图案的“鱼口”延伸处，四个方向的上方喷溅而出，仿佛水珠是从四条鲤鱼的口中喷吐出来一样。

这是什么原因呢？这一现象是在摩擦“鱼洗”两侧环耳以后才产生的，自然与振动有关。根据物理原理，任何物体都有自己固有的振动频率，如果再加上一个频率与它相同的外来的作用力，就会产生共振现象。而“鱼洗”喷水就是由于“鱼洗”与双手的摩擦产生了共振的关系，才出现的一种物理现象。根据现代科学的研究得知，此洗二耳中空，双手同时摩擦时即产生共振。在振腹即鱼须处振动最烈，传至水面便出现小波纹。由于不断摩擦，有些水点受到的作用力就会超过地心吸引力，此时水点就溅出水面。振动频率愈高（一般在二百赫左右，即每秒振动二百次），水点受到的作用愈大，水点溅出也愈高，最后水纹被激起超离水面，形成水点竞相喷射的奇观。

经常挑水的人有这样的经验，当迈着轻快而有节奏的步子时，肩上的扁担会很有节奏地颤动着，扁坦两头的两桶水也会很有节奏地抖动着。这时，桶里的水就会跳动起来，而且会从中间跳起一条突起的水柱。这条水柱就是由于扁担的颤动的频率，恰好与水桶固有的振动频率相同，而引起的共振振幅最大的地方。

由此可见，四五百年前明代的铸造匠人，他们并不懂得物理学，也没有精密的科学仪器，而凭借其勤劳和智慧，不仅发现了这种共振现象，并且根据其原理，有意识地做成这件器物，不能不令人为之惊叹！

科学小链接

共振实验

我们不妨作一个试验，在一块薄马口铁皮上撒上细细的黄沙，用拉胡琴的弓子拉马口铁的边缘。当弓子拉出的振动频率和马口铁本身固有的振动频率相同时，就产生了共振，使上面的黄沙非常有规律地蠕动着，逐渐形成非常有规则的波形图案。这也就是在一定的振动条件下产生的共振现象。