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古建學(xué)苑

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古建筑中的物理知識(shí),你知道嗎?

發(fā)布時(shí)間:2019-04-25 點(diǎn)擊量:3069

  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(tái)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(xué)們有沒有思考過這些令人驚嘆的建筑背后蘊(yùn)含的物理學(xué)智慧呢?
  其實(shí),一座歷史悠久的古代建筑從設(shè)計(jì)建成乃至到以后的使用,不僅運(yùn)用了大量的建筑學(xué)知識(shí),還涉及到了熱學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)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(xué)知識(shí)的應(yīng)用
  曹溪寺是云南有名的禪宗佛寺,它的設(shè)計(jì)就體現(xiàn)出了古人在建筑行業(yè)對(duì)光學(xué)知識(shí)的運(yùn)用。曹溪寺的天窗加大了對(duì)月光的透過率,其結(jié)構(gòu)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(huì)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(dá)佛像的胸部時(shí)又開始漸漸消失,十分有趣。不得不嘆服,曹溪寺的巧妙設(shè)計(jì),體現(xiàn)了我國古代勞動(dòng)人民運(yùn)用建筑光學(xué)的智慧,是我國寶貴的歷史文化遺產(chǎn)。
02、古代建筑中熱學(xué)知識(shí)的應(yīng)用
  窯洞是我國建筑文化中又一寶貴的財(cái)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(dāng)?shù)鼐用褡畛R姷木幼》绞健N覀兌贾?,窯洞的保溫效果特別好,冬暖夏涼,十分舒適??蛇@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(duì)熱的傳導(dǎo)性差導(dǎo)致既不能對(duì)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(shè)計(jì),因地制宜,又是古代能工巧匠們從實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),對(duì)熱學(xué)知識(shí)的巧妙應(yīng)用。
03、古代建筑中聲學(xué)知識(shí)的應(yīng)用
  說到古代建筑中的聲學(xué)知識(shí),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(shè)計(jì)出的。回音壁的“回音”是由圓形墻壁連續(xù)反射音波形成的,因?yàn)榛匾舯诘膰鷫?gòu)造磚體之間嚴(yán)絲合縫,極大地降低了聲音反射回來的損失率,所以達(dá)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(shí)代的熱點(diǎn),而古代勞動(dòng)人民又運(yùn)用物理學(xué)知識(shí),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(yàn),這應(yīng)當(dāng)是我們物理人感到驕傲與自豪的!

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