古建筑中的物理知识,你知道吗?
中国古建筑是中华历史文化宝库中一颗璀璨的明珠,不论是南方的园林,还是北方的宫殿,其建造技法的巧夺天工、绮丽精致,无不体现着中华建筑文化的博大精深。诚然,置身于古香古色的亭台楼阁,“心旷神怡,宠辱偕忘”,这是一种释然与享受,那么作为物理生,同学们有没有思考过这些令人惊叹的建筑背后蕴含的物理学智慧呢?
其实,一座历史悠久的古代建筑从设计建成乃至到以后的使用,不仅运用了大量的建筑学知识,还涉及到了热学、光学、声学等物理原理。感兴趣的小伙伴们,下面就和小物一起,深入探究一番吧!
01、古代建筑中光学知识的应用
曹溪寺是云南有名的禅宗佛寺,它的设计就体现出了古人在建筑行业对光学知识的运用。曹溪寺的天窗加大了对月光的透过率,其结构外圆内方,在园内开凿成空洞。每逢天气晴朗,明月皎洁的日子,月光就会由圆圈内照射到矗立在大雄宝殿的三圣像上,仿佛一面镜子照在佛像的肚子上,并逐渐上移,到达佛像的胸部时又开始渐渐消失,十分有趣。不得不叹服,曹溪寺的巧妙设计,体现了我国古代劳动人民运用建筑光学的智慧,是我国宝贵的历史文化遗产。
02、古代建筑中热学知识的应用
窑洞是我国建筑文化中又一宝贵的财富,它一般存在于我国的黄土高坡地区,无论是古代还是现代都是当地居民最常见的居住方式。我们都知道,窑洞的保温效果特别好,冬暖夏凉,十分舒适。可这又是出于什么原因呢?原来,窑洞一般都处在山体中间,墙壁非常厚,山体对热的传导性差导致既不能对山体外传热,也不能从外界环境中吸热,所以窑洞内的温度通常相差不大,从而才有了冬暖夏凉的效果。这种建筑设计,因地制宜,又是古代能工巧匠们从实践中总结经验,对热学知识的巧妙应用。
03、古代建筑中声学知识的应用
说到古代建筑中的声学知识,就不得不提到闻名中外的北京天坛了。天坛的回音壁有着令人惊叹的“回音”现象,它是我国古代建筑师利用声音的反射原理所设计出的。回音壁的“回音”是由圆形墙壁连续反射音波形成的,因为回音壁的围墙构造砖体之间严丝合缝,极大地降低了声音反射回来的损失率,所以达到了保持音效的目的。
在中华五千年的文明中,建筑一直是时代的热点,而古代劳动人民又运用物理学知识,从声、光、热等方面调整建筑环境,给人以更加安全、舒适的居住体验,这应当是我们物理人感到骄傲与自豪的!
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