中国古代的物理知识

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中国古代物理学-共振现象

中国古代物理学-共振现象

中国古代物理学-共振现象当一个物体发声振动时另一个物体也随之振动,这种现象称为共振。

凡是共振的两个物体,它们的固有频率或者相同,或者成简单的整数比,如1/1,1/2,2/3。

在古代典籍中有大量的关于共振现象的记述,并把这种现象解释为“同声相应”(《易·乾》)或“声比则应”(《吕氏春秋·恃君览·召类》)。

这个解释与现代的科学定义几乎完全相同。

公元前4到3世纪,《庄子》一书最早记下了瑟的各弦间发生的共振现象:为之调瑟,废(放置之意)于一堂,废于一室。

鼓宫宫动,鼓角角动。

音律同矣。

夫改调一弦,于五音无当也,鼓之,二十五弦皆动。

(《庄子·杂篇·徐无鬼》)这里描述的瑟有25根弦。

宫、商、角、徵〔古音zhi止〕,羽是古代人使用的音阶阶名,相当于现在的do、re、mi、sol、la。

当在高堂明室中放上一具瑟,进行调音时,人们发现,弹动某一弦的宫音,别的宫音弦也动;弹动某一弦的角音,别的角音弦也动。

这是因为它们的音相同的缘故。

如果改调一弦,使它发出的音和五音中的任何一声都不相当;再弹这根弦时,瑟上二十五弦都会动。

我们知道,这条弦虽然弹不出一个准确的乐音,但它的许许多多的泛音中总有那么几个音和瑟的二十五弦的音相当或成简单比例。

这就是它会与瑟的二十五弦都共振的道理。

《庄子》的这段文字肯定是调瑟实验的忠实记录。

它不仅指出基音的共振现象,而且发现了基音和泛音的共振现象。

这后一个发现在声学史上是了不起的成就。

宋代的沈括曾作演示共振的实验:先将琴或瑟的各弦按平常演奏需要调好,然后剪一些小小的纸人夹在各弦上。

当你弹动不夹纸人的某一弦线时,凡是与它共振的弦线,其纸人就发生跳跃颤动(《梦溪笔谈·补笔谈·乐律》)。

这个实验比西方同类实验要早几个世纪。

如果说发现共振现象只是观察认真的证明,那么,发现消除共振的方法无疑是科学才智的伟大体现。

据史籍记载,晋代张华(公元232—300年)对共振现象作出了正确的解释,并提出了消除共振的方法:晋中朝有人蓄铜澡盘,晨夕恒鸣如人叩。

中国古代诗词中包含的物理知识

中国古代诗词中包含的物理知识

中国古代诗词中包含的物理知识新课程倡导要注重学科间的知识的联系,在浩如烟海的中国古代诗词中包含着许多物理知识,举例如下,希望对同学们的学习有所帮助。

1.峰多巧障日,江远欲浮天。

──《游蒋山》苏轼(宋)2.排云数峰出,漏日半江明。

──《泊樟镇》杨万里(宋)第一句提出“为什么太阳光会被山峰挡住?”第二句提出“为什么要推开山腰的浮云,才能看到峰顶,阳光只能从云缝中穿出照亮江面?”其实都是利用了光的.直线传播的道理。

3.宝钗好耀首,明镜可鉴形。

──《赠妇》秦嘉(汉)前一句说明了光通过珠宝首饰的反射后的反射光线进入人眼中,显得格外耀眼;后一句利用了平面镜成像这一知识。

4.掬水月在手,弄花香满衣。

──《春山夜月》于良史前一句提出了“水中为什么会有月亮?”这一现象,涉及到平面镜成像的物理知识;后一句说明了花朵分泌芳香的分子在做无规则的运动,发生了扩散现象。

5.举杯邀明月,对影成三人。

──《月下独酌》李白(唐)前一句主要说明了月亮成像在酒杯中的现象,涉及到光的反射。

后一句可依诗句之意,从物理角度理解为:人、月下影子、酒杯中人的像而成为三人。

6.夕阳返照桃花坞,柳絮飞来片片红。

──《雨窗消意图》牛应之(清)柳絮本来是白的,而诗中却说是“片片红”。

其原因主要是太阳光里含有七种色光,当它穿过一片红色的桃花时,白光中的大部分色光被桃花所吸收,只有红光被反射出来,反射出来的红光再照到白色的柳絮上,自然呈现出淡淡的红色。

7.野旷天低树,江清月近人。

──《宿建德江》孟浩然(唐)通过作出月亮在水中所成的像的反射光路以及人眼看到月亮在水中所发生的折射光路图,来说明“月近人”的光学原理如图所示,S1是月亮S在水中所成的虚像,从S1点射向空气中的光线,在水面处发生折射,折射光线偏离法线,眼睛逆着折射光线看去,觉得是水中的S2射来的,眼睛看到的是S2点,S2点在S1点的上方,距水面较近,从而出现了“月近人”的感觉。

物理学史--中国古代物理学

物理学史--中国古代物理学

玻尔族徽
二.中国古代的力学知识
力学知识起源于古代人对自然现象的观察和生产 劳动中的实践经验, 劳动中的实践经验,并逐步发展为生产技术和初步的 自然哲理,这在东西方古代都是如此. 自然哲理,这在东西方古代都是如此. 在我国古代,手工工艺技术成果远比经验性的理 在我国古代, 论总结突出得多, 论总结突出得多,这是中国古代对力学研究的主要特 从时间来看,大体可分为春秋战国,两汉, 点.从时间来看,大体可分为春秋战国,两汉,宋明 三个高潮. 三个高潮.
(1)春秋战国时期(公元前770~前221年) 春秋战国时期(公元前770~ 221年 770
公元前316年 蜀守李冰修建都江堰, 正面取水, 公元前316年, 蜀守李冰修建都江堰, " 正面取水,侧面排 316 其飞沙堰工程巧妙地利用了弯道环流, 沙 ", 其飞沙堰工程巧妙地利用了弯道环流,说明当时测河水 流量,了解泥沙规律等水力学知识及水利工程已有相当的水平, 流量,了解泥沙规律等水力学知识及水利工程已有相当的水平, 成都平原二千多年来始终受益. 成都平原二千多年来始终受益. 传为齐人著的《考工记》 是记录我国古代农具,兵器, 传为齐人著的《考工记》,是记录我国古代农具,兵器,乐 炊具,酒具,水利,建筑等古代手工艺规范的专著. 器 ,炊具,酒具 ,水利 , 建筑等古代手工艺规范的专著. 其中 惯性现象的记述" 马力既竭, zhōu, 指车辕) 惯性现象的记述 " 马力既竭 , 輈 ( zhōu , 指车辕 ) 犹能一取 车轮大小与拉力的关系(轮太低, 焉 " , 车轮大小与拉力的关系( 轮太低, 马总是像上坡一样费 箭羽影响箭飞行速度的关系( 后弱则翔,中强则扬, 劲 ) , 箭羽影响箭飞行速度的关系("后弱则翔, 中强则扬, 羽丰则迟" 以及堤坝设计的经验尺寸等, 羽丰则迟" ), 以及堤坝设计的经验尺寸等,都反映了我国当 时的生产技术水平和经验知识水平. 时的生产技术水平和经验知识水平.

古代中国的物理学贡献

古代中国的物理学贡献

古代中国的物理学贡献
大家好,今天我们来说一下古代中国对物理学的贡献。

古代中国的物理学可以追溯到先秦时期。

《尚书》中记载了黄帝利用压缩空气制作蒸汽娱乐的例子;《周礼》也记载了使用杠杆的方法搬运货物。

而《墨子》中还有机械运动理论的探讨。

这些与物理学有关的内容是古代中国对物理学起步的标志。

春秋战国时期,人们对光学运动学有了更多的探讨和研究。

《战国策》中就提出了“光速万里”的观点,还有一些学者对镜面反射等光学现象有所了解。

在汉代,董仲舒提出了“天人感应”和“天为大、地为小”的天人观,这对后来的物理学研究具有重要的指导作用。

唐代是中国物理学的一个辉煌时期。

冯诺依曼曾评价道:“整个中世纪的欧洲仅有的几位真正大的科学家,如皮萨和阿拉贡,仅是中国数学和物理学的翻译,其中最重要的工作,就是牛顿第三定律。

”在这个时期,我们的民族英雄郎肃丛创立了五行学说,提出了许多物
理学理论。

他认为宇宙由五大元素组成,即水、火、木、金、土,这种对自然界的认识对后来的物理学有很大的启示作用。

明清时期,王船山深入探讨了阴阳学术,这在一定程度上推动了物理学的发展。

著名数学家牛栋临床实践发明了“出人意料”的四种近似计算法,成为后来数学和物理学的辅助工具。

总的来说,古代中国对物理学的贡献非常丰富。

虽然与现代物理学相比,我们的先辈们的成就显得有些局限,但它开创了中国物理学的基础和传统,是我们学习和发展物理学的宝贵财富。

物理学史——中国古代电磁学知识

物理学史——中国古代电磁学知识
中国古代的电磁学知识
1. 中国古代的电学知识
2.雷电和摩擦起电来自3. 2. 中国古代对磁的认识
4.
磁体、磁性及应用、司南、指
南针
(一) 中国古代的电学知识
我国古代对电的认识,是从雷电及摩擦起电现象开始的。 早在3000多年前的殷商时期,甲骨文中就有了“雷”的形声字。 西周初期,在青铜器上就已经出现加雨字偏旁的“電”字。
方 以 智 《物理小识》:“雷火所及,金石销熔,而漆器不坏 。”
(2)雷电成因 《淮南子·坠形训》:“阴阳相薄为雷,激扬为电”,即雷
电是阴阳两气对立的产物。 王充《论衡·雷虚篇》:“雷者,太阳之激气也”。“试以
一斗水灌冶铸之火,气激■裂,若雷之音矣。或近之,必灼 人体。天地为炉大矣,阳气为火猛矣,云雨为水多矣,分争 激射,安得不迅?中伤人身,安得不死?。” 明代刘基(1311~1375):“雷者,天气之郁而激发也。 阳气困于阴,必迫,迫极而迸,迸而声为雷,光为电”。
者,此名延年砂;四面只吸铁八两者,号曰绪采石;四面 只吸铁五两以来者,号曰磁石。” 陶弘景《名医别录》:磁石“今南方亦有好者,能悬吸针, 作虚连三、四为佳。”世界上关于磁力测量最早的文字记载。 宋代苏颂《本草图经》:磁石“能吸铁虚连十数针,或一、二 斤刀器回转不落者,尤真。”
(3) 磁石只能吸铁 《淮南子》 : “慈石能吸铁,及其于铜则不通矣”,“
武当山主峰金殿
最为奇特的地方就是它本身是良导体,每逢电闪雷鸣的时候,光球在金殿 四周滚动,但霹雳却击不到金殿,金殿经受多次雷击后,不仅豪无损伤, 无痕无迹,反而其上的烟尘锈垢被烧去,雨水一洗,辉煌如初。这一奇观 被称为“雷火炼殿”。金殿造了已经有六七百年了,但还是完好如初,仍 然光彩夺目。 【原因:其实这是一种自然现象。金殿本身就是一座庞大的 导电体,雷雨前夕,带电荷的积雨云向金殿移动,当达到一定距离时,云 层与金殿的电位差增大,使空气电离,金殿上的电荷与云中的电荷间频频 闪击,火球滚动,于是产生了“雷火炼殿”奇观。

中国古代物理学方面的发明

中国古代物理学方面的发明

中国古代物理学方面的发明1、物理力学方面①《考工记》一书中的有关记载。

这是一本现存的有关我国古代手工业技术规范的书籍,可能是春秋时代(公元前700至400年)末年的作品。

它记述了许多手工业的工艺制作与设施,汇集了至公元前3、4世纪时的工程技术知识。

其中包含的力学知识,主要有:关于惯性的记载、滚动摩擦的论述、论箭的飞行与保持稳定,还记述了有关力的测量、斜面受力分析以及材料和施工中的一些软科学知识。

②《墨经》中有关力学知识的记载。

《墨经》战国时代以墨翟(公元前490至403年)为首的墨家的代表作,分为“经”与“经说”两大部分。

经说是经的注解。

前者的内容大多是一些定义性质的条文,后者则带有定律的性质的解释。

《墨经》中的软科学知识已不全是实际生产知识的总结和记述,而是对力学现象进行了粗浅的概括,并进行了一些推理论证。

诸如,关于时空观念、运动学知识、力的概念、力系平衡的论述,以及斜面、滑轮及其应用,等等。

现举一条关于杠杆的理论探讨以兹说明:经下第25条:“天(衡)而必正,说在得。

”经说:“(衡),加重于一旁,必捶(垂),权重相若也。

相衡,则本短标长,两相加焉,重相若,则标必下,标得权也。

”这一条说明了不等臂天平(秤)的平衡关系。

可能是墨家探讨杠杆平衡关系的实验总结,说明墨家发现杠杆定律较之古希腊的阿基米德要早二百多年。

但并没有阿基米德杠杆定理那样完整和定量化。

③侯风地动仪。

这是东汉张衡(公元78至139年)所制的世界上第一台地震仪。

《后汉书张衡列传》上有下面一段记载:“(顺帝)阳嘉元年(即公元132年),复造侯风地动仪。

以精铜铸成,圆径八尺,合盖隆起,形似洒尊,饰以篆文山龟乌兽之形。

中有都柱,傍行八道,施关发机。

外有八龙,首衔铜丸;下有蟾蜍,张口承之。

其牙机巧制,皆隐在尊中,覆盖周密无际。

如有地动,尊则震,龙机发,吐丸而蟾蜍衔之,振声激扬,伺者因此觉知。

虽一龙发机,而七首不动。

寻其方面,甩乃知震之所在。

验之以事,合契若神。

古诗词中的物理知识

古诗词中的物理知识

古诗词中的物理知识古诗词中包含了很多关于自然现象和物理知识的描写,可以说是古代人对物理世界的观察和思考的结晶。

以下是一些古诗词中常见的物理知识。

1. 天文知识:古人对天体运行规律和天象现象有着较深的观察和认识。

比如《静夜思》中的“床前明月光,疑是地上霜”就描绘了月亮的光辉和明亮。

《蝶恋花·春景》中的“满天风雨下西楼,红烛昏罗帐”描述了雷雨过后的霁天和世界一片明亮。

2. 水文知识:水是生命之源,古人对水的运动和液体的性质有一定的认识。

《满江红·怒发冲冠》中的“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”描绘了瀑布飞流直下的壮观景象。

3. 声音传播:古人对声音的传播和共鸣有了一定的认识。

《登鹳雀楼》中的“白日依山尽,黄河入海流”描述了山间的回音和河水的声音,体现了声音的传播和回音的现象。

4. 光学知识:古人对光的传播和折射有一定的认识,比如郭沫若的《七律·长城》中的“青海长云暗雪山,孤城遥望玉门关”描绘了远处山脉的景象,体现了光的折射现象。

5. 热学知识:古人对温度和热的传播有一定的认识。

《木兰诗》中的“泪眼问花花不语,乱红飞过秋千去”描述了花落时的景象,体现了热的传导。

6. 磁学知识:古人对磁性物质的观察和利用有一定的认识。

《秋词二首·其一》中的“西北望长安,可怜无数山,青山遥连飞雁群”描述了远方山脉的景象,体现了山脉间的磁场现象。

7. 气象知识:古人对天气现象和气压变化有一定的观察和认识。

《登高》中的“日暮乡关何处是,烟波江上使人愁”描述了夕阳下的江河景象,体现了气象的变化和大气压力的影响。

古代诗词中蕴含了丰富的物理知识,展示了古人对自然界物理现象的观察和思考。

这些诗词反映了中国古代人的智慧和对世界的独特见解,对我们理解古人的生活和世界观有着重要的意义。

物理知识的文言文表述

物理知识的文言文表述

物理知识的文言文表述一、导言人类对于物理的探索可以追溯到古代,而文言文作为中华民族独特的语言形式,也承载着丰富的知识和智慧。

本文将以文言文的方式,探索物理知识的表述,让学生在学习中文的同时,也能够了解物理的基本原理和现象。

二、物理的起源《尚书·洪范》中有云:“天地之间,其犹大矣乎!有生有灭,有兴有废,有盛有衰,有成有败。

”这句话表达了古代人对于自然界变化的观察和思考。

物理学的起源可以追溯到古代的哲学思辨,人们通过对自然现象的观察和实验,逐渐形成了一套关于物质、能量和运动的理论。

三、物理的基本概念1. 物质与能量古人认为,天地万物皆由“气”所构成,物质是由气聚集而成。

而能量则是物质运动的表现形式,古人称之为“力”。

物质和能量是宇宙存在的基本要素,它们相互转化、相互作用,构成了物理学的基本研究对象。

2. 运动与力古人认为,物体的运动需要有外力的作用才能实现。

力是物体运动和变形的原因,它可以使物体改变速度、方向和形状。

物体的运动状态可以通过力的大小和方向来描述,古人称之为“动”和“静”。

3. 热与温度古人对于热和温度的认识主要来自于日常生活的观察。

热是物质微观粒子的运动状态,温度则是物体内部微观粒子的平均运动速度。

古人将热与温度的变化称之为“冷热”,并通过火的燃烧和水的沸腾等现象来说明热的传递和热的效应。

四、物理的基本原理1. 牛顿三定律牛顿三定律是物理学中最基本的定律之一,也是古代人对于物体运动的观察总结。

第一定律表明物体在无外力作用下保持静止或匀速直线运动;第二定律描述了物体的加速度与作用力之间的关系;第三定律则说明了任何两个物体之间的相互作用力都是相等且反向的。

2. 能量守恒定律能量守恒定律是古人对于能量转化的观察总结。

它表明,在一个封闭的系统中,能量的总量是不变的,只能从一种形式转化为另一种形式,但总能量保持不变。

这一定律在解释物体的运动、能量转化和自然现象中起着重要的作用。

五、物理的应用与发展1. 机械学机械学是物理学的一个重要分支,研究物体的运动和力学原理。

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中国古代的物理知识中国古代的许多著作都涉及到了物理知识。

小编在这里整理了相关知识,快来学习学习吧!中国古代的物理知识《墨经》《墨经》是墨家学派的著作,也是他们进行私学教育的教材。

《墨经》中有关物理知识的内容,主要是在力学和光学方面。

力学方面《墨经》中对时间和空间概念分别作了正确的定义。

如“久,弥异时也”。

“宇,弥异所也”。

就是说,时间是不同时候的通称。

空间是包括各个方面的一切地点。

并区分了时间和时刻的概念,如“始,当时也。

”“时,或有久,或无久。

始,当无久。

”就是说,时间可分为“持续(有久)的”和“非持续(无久)的”,即瞬时的两种。

“开始”则属于“无久”的瞬时的那一种。

墨家又把机械运动定义为“动,或(域)徒也”。

意思是说,运动乃是物体空间位置的变动。

《墨经》中对力的概念提出了初步的论述。

“力,刑(形)之所以奋也。

”即是说,力是使物体开始运动或加快运动的原因。

《墨经》中还进一步把重量与力联系了起来,“力,重之谓。

下与(举),重,奋也”。

显然它指出了物体的重量也是一种力。

并说明物体下落或向上举时,都有力的作用。

墨家以桔槔和秤的工作原理为例,总结了杠杆的工作原理,提出了“本(重臂)”、“标(力臂)”、“权”、“重”等概念,论述了等臂杠杆和不等臂杠杆的平衡条件,并指出“挈,长重者下,轻短者上。

”即杠杆的平衡,不但取决于两物的重量,还与“本”、“标”的长短有关。

可见墨家已知道了可以用两种方法来调节杠杆的平衡,并已进行了杠杆原理的探讨。

墨家还叙述了斜面上的物体失去平衡的道理,以及利用斜面来提升重物的方法。

他们曾设计了一种装着滑轮的前低后高的斜面车,称为“车梯”,用来载重物沿斜面不断升高,以节省人力。

光学方面《墨经》从早就被人们认识的光的直线传播原理出发,首先提出了影与光、物之间的关系。

如“景不徙,说在改为。

”就是说影是不动的,为什么有时看到影在移动呢?这是由于光源(或物体)移动而使影改变位置的缘故。

接着对本影和半影及影子的大小跟光源、物体的关系等等作了论述,如“景二,说在重。

”“景之大小,说在迆正、远近。

”这两句分别是说,两种阴影区之所以形成,是由于两个光源的光线照射到同一物体上,在物体后面产生的两个阴影区互相重叠的结果。

同一物体之影所以会有时大有时小,是由于光线照射于该物体有时斜、有时正,以及光源离物体有时远、有时近的缘故。

又如“景倒,在午有端,与景长,说在端”,指出了小孔成像之所以倒立,是由于光线在小孔处交叉,至于像的长短,则与小孔的位置有关。

并进一步说“光之人照若射。

下者之人也高,高者之人也下。

足蔽下光,故成景于上;首蔽上光,故成景于下。

在远近有端与于光,故景库内也。

”具体解释了小孔成像的原因。

《墨经》还介绍了平面镜成像,叙述了凹面镜、凸面镜成像的规律,如“低,景一小而易,一大而正,说在中之内外。

”即凹面镜可以生成一个倒立缩小的实像,或一个正立放大的虚像,原因是由于人在球面中心和焦点之外还是之内。

又如“团,景一。

”即物体不管离凸面镜的距离远近如何,凸面镜只可以生成一个正立缩小的虚像。

可见,墨家私学不仅相当系统地研究和传授了几何光学方面的知识,得出了精辟的见解和结论,而且在研究和传授中已运用了观察、分析和科学实验的方法。

此外,墨翟曾在地下设瓮,利用共鸣现象,探查敌方挖洞攻城的计谋。

到宋代曾公亮,在他的《武经总要》中,把这种方法称为“瓮听”,这是声学效应在军事中的应用。

《考工记》《考工记》是春秋战国时期齐国人的一部科技著作。

它是我国古代一部手工技术规范的汇集。

全书所论包括了当时手工业的主要工种,并在论述各种手工技术的同时,还阐述了其科学道理。

经分析可以看到在描述每一项手工技术的文字中都包含了一定的物理知识,其中主要是力学和热学方面。

力学方面。

《考工记·轮人篇》在论述车轮制造时,以受力、运动和不同接触地面的影响等因素出发,在讲到轮子的形状与运动快慢之间的关系时说:“凡察车之道……不微至,无以为速也”。

“微至”是指轮和地面的接触面积少。

就是说,车轮与地面接触少,就容易转得快。

那么,怎样才能达到“微至”呢?它接着指出:“欲其微至也,无所取之,取之圜(圆)。

”即要尽量把轮子做成理想圆。

这是在实践中对滚动物体的滚动速度与滚动物体的接触面积大小有关的经验总结,是符合近代摩擦理论的。

在论述如何检验轮子各部分是否做得均匀时,它说:“楺辐必齐,平沈(沉)必均。

”“水之以眡(视)其平沈之均也。

”这里水之,即浸入水中,如果“平沈”即浮沉相同,则轮子各部分必定是均匀的,就符合制作轮子的要求了。

这是浮力原理在制造轮子中的应用。

在论述到轮子大小对拉力(牛或马)的影响时,它说:轮太矮,马就老在上坡一样。

从现在力学知识看,当轮太低时,辕与地面成一角度,马除了要克服运动阻力外,要承受部分重力,因此马总象上坡一样费劲。

这是实践中对斜面受力的一种极好的分析。

《考工记》还分析了与弹道有关的技术。

它在《矢人篇》中说:“水之以辩其阴阳,以设其比,夹其比以设其羽,参分其羽,以设其刃,则虽有疾风,亦弗之能惮矣。

”这就是说,为了要使箭在飞行中保持稳定,采取了把箭上的羽毛按一定比例对称地安排,然后加上箭头,则在飞行中就不怕风的影响了。

接着又说:“前弱则俛(俯),后弱则翔(仰),中弱则纡(纡絗旋转之意),中强则扬。

”“羽丰则迟,羽杀则。

”这说明了箭杆如果前轻后重,或前重后轻,都会影响飞行的高度;中间轻重配置不当,会影响飞行的稳定性;羽毛太多,则飞行速度慢。

而羽毛太少,则箭容易落向旁侧,射不到目的物。

《考工记》最早作出了关于物体惯性的论述。

在《辀人篇》中说:“劝登马力,马力既竭,辀尤能一取焉”。

意思是说,马拉车的时候,马已停止用力了,但车还能前进一段路程,这里指出了物体的一种基本属性惯性,这也是世界上对惯性现象的最早论述。

热学方面《考工记》中论述的热学知识,是很有实际意义的。

它说:“凡铸金之状,金(铜)与锡,黑浊之气竭,黄白次之,黄白之气竭,青白次之,青白之气竭,青气次之。

然后可铸也。

”指出了冶炼金属时加热后先呈暗红色,温度渐高,依次是呈橙色、黄色、白色、最后是青色。

这是因为金属里含有碳、钠一类的杂质,不同物质有不同的汽化点,所以可以根据汽化物质的颜色作为判断火候或温度高低的标准,最后达到“炉火纯青”,就可以浇铸了。

这个从实践中总结出来的区别冶炼金属程度的实际知识,传至今日,仍为冶炼工人所利用。

《论衡》《论衡》是东汉王充所著,内容十分丰富,其所述的物理知识,也较之《墨经》有十分明显的充实和发展。

力学方面王充在对物体的运动进行了仔细观察的基础上,在《论衡》中指出了人的视觉,在观察物体的运动快慢时会造成错觉的原因和如何量度物体运动的快慢。

他在《论衡》中说:“天行已疾,人去高远,视之若迟。

盖望远物者,动若不动,行若不行;何以验之?乘船江海之中,顺风而驱,近岸则行疾,远岸则行迟,船行一实也,或疾或迟,远近之视使之然也。

”说明是由于观察者离运动物体远近不同,因而感到它的快慢也就不同了的道理。

这也说明王充已知道了视角差对于观察物体运动快慢的影响。

在关于运动的快慢上,又说“日昼行千里,夜行千里,麒麟昼日亦行千里,然则日行舒疾与麒麟之步相类似也。

”意思是太阳和麒麟在日间运动的快慢相比是一样的,说明已有了现代物理学中“速率”概念之萌芽。

关于力和运动的关系,说:“是故车行于陆,船行于沟,其满而重者行迟,空而轻者行疾,”“任重,其进取疾速,难矣。

”又说“古之多力者,身能负荷千钧。

乎能决角伸钩,使之自举。

不能离地。

”显然已不仅知道在外力的作用下,若外力大小一定,则物体越重,要它开始运动,或使之运动状态发生变化就越难。

这显然是现在称之为牛顿第二运动定律的萌芽,而且还认识到内力不能改变物体运动状态这一事实。

声学方面在《论衡》中有:“生人所以言语呼吁者,气括口喉之中,动摇其舌,张歙其口,故能成言。

譬犹吹萧笙,萧笙折破,气越不括,手无所弄,则不音。

夫箫之管犹人之口吞也,手弄其孔犹人之动吞也。

”又说:“令人操行变气远近,宜与鱼等,气应而变,宜与水均。

”可见他已认识到人发声是使空气振动而产生的,并将声音在空气中的传播用可见的水波的传播来作了比喻。

这种比喻,在今天的物理教学中,在讲光的干涉和衍射时,不是仍然在运用吗?在这里,还应特别予以注意的是王充实际上已指出了振动的传播要通过媒质。

热学方面《论衡》中有“夫近水则寒,近火则温,远之渐微,何则?气之所加,远近有差也。

”“云雾,雨之征也,夏则为露,冬则为霜,温则为雨,寒则为雪,雨露冰凝者,皆由地发,不从天降也。

”这些论述可以说明,王充不仅用“气”来解释热现象,指出热传递与距离远近的关系,而且对自然界中雨、露、霜、雪的成因也进行了研究,指出了它们都是地面上的水蒸发所致,所以实质上他已进入了物态与温度之间的关系的研究。

可见,王充对热现象的观察和分析是十分细致深入的,这种运用观察、分析的方法对现在的物理教学和科学研究,都有指导意义。

电磁方面关于摩擦起电的现象,西周末年已有“玳瑁吸褡”的记载。

(玳瑁是一种跟龟极相似的海生爬行动物,产于中国沿海地区,它的甲壳黄褐色,光滑、有黑斑,是一种绝缘体,故摩擦能生电)。

在《论衡》中,对这现象作了进一步的解释:“顿牟拾芥,磁石引针,皆以其真,不假他类,他类肖似,不能掇取者,何也?气性异殊,不能相感动也。

”这里顿牟即玳瑁,王充用气性相同,也就是性质相同来解释上述相互吸引的现象,和气性不同,即性质不同来解释别类物体不能“感动”的原因。

对于“雷电”现象:“夫雷之发动,一气一声也。

”即不过是一种气和一种声而已。

那么,为什么会有声呢?他以“人伤于寒,寒气入腹,腹中素温,温寒分争,激气雷鸣。

”为喻,认为是不同的气相互激发出来的。

可见,王充认识到雷电也是物质的,也是自然界的一种变化现象。

运用力学原理的创造发明浑天仪与地动仪漏水运转浑天仪和候风地动仪,是东汉张衡(公元78—139年)根据物理的力学原理先后制成的。

它们分别在天象和地震观察上发挥了作用。

漏水运转浑天仪是一台自动测示天象的仪器,它以一空心铜球表示天球,天球画有星座和黄道、赤道,紧附在天球外的有地平环和子午环等,天球可以支架在子午环上绕天轴转动。

另外把计量时间的漏壶与浑象联系起来,即利用漏壶的等时性,以漏壶漏出的水为原动力,再通过浑象内部装置的齿轮等使传动和控制设备,以使浑象每日均匀地绕天轴旋一周从而达到自动地、近似正确地演示天象的目的。

候风地动仪以精钢制成,形似酒尊,里面均匀排列八根“都柱”上粗下细的立柱。

由于都柱重心高,当地面一有震动,就极容易向震动方向倒下。

尊外相应地设置八条口含小铜球的龙,每个龙头下面都有一只蟾蜍,昂首张口。

当某一都柱倒下时,就带动了连接的龙,使龙口张开,所含的铜球落下到其下面的蟾蜍口中。

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