古建筑中的物理知識,你知道嗎?
中國古建筑是中華歷史文化寶庫中一顆璀璨的明珠,不論是南方的園林,還是北方的宮殿,其建造技法的巧奪天工、綺麗精致,無不體現(xiàn)著中華建筑文化的博大精深。誠然,置身于古香古色的亭臺樓閣,“心曠神怡,寵辱偕忘”,這是一種釋然與享受,那么作為物理生,同學們有沒有思考過這些令人驚嘆的建筑背后蘊含的物理學智慧呢?
其實,一座歷史悠久的古代建筑從設計建成乃至到以后的使用,不僅運用了大量的建筑學知識,還涉及到了熱學、光學、聲學等物理原理。感興趣的小伙伴們,下面就和小物一起,深入探究一番吧!
01、古代建筑中光學知識的應用
曹溪寺是云南有名的禪宗佛寺,它的設計就體現(xiàn)出了古人在建筑行業(yè)對光學知識的運用。曹溪寺的天窗加大了對月光的透過率,其結(jié)構外圓內(nèi)方,在園內(nèi)開鑿成空洞。每逢天氣晴朗,明月皎潔的日子,月光就會由圓圈內(nèi)照射到矗立在大雄寶殿的三圣像上,仿佛一面鏡子照在佛像的肚子上,并逐漸上移,到達佛像的胸部時又開始漸漸消失,十分有趣。不得不嘆服,曹溪寺的巧妙設計,體現(xiàn)了我國古代勞動人民運用建筑光學的智慧,是我國寶貴的歷史文化遺產(chǎn)。
02、古代建筑中熱學知識的應用
窯洞是我國建筑文化中又一寶貴的財富,它一般存在于我國的黃土高坡地區(qū),無論是古代還是現(xiàn)代都是當?shù)鼐用褡畛R姷木幼》绞?。我們都知道,窯洞的保溫效果特別好,冬暖夏涼,十分舒適。可這又是出于什么原因呢?原來,窯洞一般都處在山體中間,墻壁非常厚,山體對熱的傳導性差導致既不能對山體外傳熱,也不能從外界環(huán)境中吸熱,所以窯洞內(nèi)的溫度通常相差不大,從而才有了冬暖夏涼的效果。這種建筑設計,因地制宜,又是古代能工巧匠們從實踐中總結(jié)經(jīng)驗,對熱學知識的巧妙應用。
03、古代建筑中聲學知識的應用
說到古代建筑中的聲學知識,就不得不提到聞名中外的北京天壇了。天壇的回音壁有著令人驚嘆的“回音”現(xiàn)象,它是我國古代建筑師利用聲音的反射原理所設計出的?;匾舯诘摹盎匾簟笔怯蓤A形墻壁連續(xù)反射音波形成的,因為回音壁的圍墻構造磚體之間嚴絲合縫,極大地降低了聲音反射回來的損失率,所以達到了保持音效的目的。
在中華五千年的文明中,建筑一直是時代的熱點,而古代勞動人民又運用物理學知識,從聲、光、熱等方面調(diào)整建筑環(huán)境,給人以更加安全、舒適的居住體驗,這應當是我們物理人感到驕傲與自豪的!
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