蒙古包中物理效应

1、蒙古包中的物理效应蒙古包中的物理效应亲爱的老师、同学们，大家好！亲爱的老师、同学们，大家好！我来自美丽的内蒙古高原。我来自美丽的内蒙古高原。那里有美丽的自然风光。那里有美丽的自然风光。辽阔的草原还养育了勤劳智慧辽阔的草原还养育了勤劳智慧的蒙古人。的蒙古人。敕勒歌敕勒歌北朝乐府北朝乐府 敕勒川，阴山下，敕勒川，阴山下， 天似穹庐，笼盖四野。天似穹庐，笼盖四野。 天苍苍，野茫茫，天苍苍，野茫茫， 风吹草低见牛羊。风吹草低见牛羊。如歌中所唱, ,辽阔的天空笼罩着一望无际的草原, ,如同穹庐, ,那么什么是穹庐呢? ?Question1:穹庐：用毡布搭成的帐篷，即蒙古包。穹庐：用毡布搭成的帐篷，即蒙古

2、包。蒙古包是蒙古蒙古包是蒙古等游牧民族传等游牧民族传统的住房统的住房, ,古古称穹庐，自匈称穹庐，自匈奴时代起就已奴时代起就已出现并沿用至出现并沿用至今。今。蒙古包是一种圆形尖顶的天穹式住蒙古包是一种圆形尖顶的天穹式住屋，由木栅屋，由木栅 ，撑杆，撑杆 ，包门，包门 ，顶，顶圈圈 ，衬毡，衬毡 ，套毡及皮绳，鬃绳等，套毡及皮绳，鬃绳等部件构成。部件构成。称作称作“乌尼乌尼”的撑的撑杆和顶圈插结则构杆和顶圈插结则构成了蒙古包顶部的成了蒙古包顶部的伞形骨架伞形骨架, ,长盖伞骨长盖伞骨状圆顶，与侧壁连状圆顶，与侧壁连接。接。 木栅蒙语称木栅蒙语称“哈纳哈纳”，是用细木杆，是用细木杆交叉编扎成的网片

3、，网片和包门连接交叉编扎成的网片，网片和包门连接起来形成一个圆形的墙架，大约起来形成一个圆形的墙架，大约6060根根被被蒙古包的建筑特点与蒙古人的生活有什么联系,其中又有什么科学原理呢?Question2:圆形锥顶是蒙古包的一大特点，圆形锥顶是蒙古包的一大特点，其中蕴含着蒙古民族对天地日月其中蕴含着蒙古民族对天地日月的认识且寄托着蒙古民族的美好的认识且寄托着蒙古民族的美好愿望。愿望。从力学角度来说: :蒙古包侧壁呈圆筒状，蒙古包侧壁呈圆筒状，无平面及棱角，外力无平面及棱角，外力撞击时容易把力传递撞击时容易把力传递开去。圆筒状坚固、开去。圆筒状坚固、无迎风面，化解风的无迎风面，化解风的正压力。正

4、压力。同时，锥形同时，锥形曲率大，曲率大，承受力也大，结构承受力也大，结构最最稳定。同时考虑到稳稳定。同时考虑到稳定性，坚固性，高度，定性，坚固性，高度，容积，表面积，则圆容积，表面积，则圆筒，圆锥，拱形所成筒，圆锥，拱形所成包形是最佳结构。包形是最佳结构。用手掌握鸡蛋不容易用手掌握鸡蛋不容易握碎也是这个道理握碎也是这个道理! !蒙古气候多风,小小的蒙古包怎样抵抗能吹走牛羊的狂风呢?Question3:由流体力学角度，一般房屋在狂风由流体力学角度，一般房屋在狂风吹过屋顶时，由伯努利原理吹过屋顶时，由伯努利原理,会对屋会对屋顶产生向上的吸力，将房屋卷走。顶产生向上的吸力，将房屋卷走。伯努利，伯努

5、利，D(Bernoulli，Daniel)1700年年2月月8日日-1782年年3月月17日日.数学、物数学、物理学、医学家理学、医学家其其伯努利定伯努利定律律适用于沿着一条流线的稳适用于沿着一条流线的稳定、非粘滞、不可压缩流，定、非粘滞、不可压缩流，在在流体力学流体力学和和空气动力学空气动力学中中有关键性的作用。有关键性的作用。伯努利原理丹尼尔丹尼尔伯努利在伯努利在17261726年首先提出的原理年首先提出的原理的内容是：在水流或气流里，如果速度小，的内容是：在水流或气流里，如果速度小，压力就大，如果速度大，压力就小。压力就大，如果速度大，压力就小。应用应用: :飘浮在气流里的很轻的飘浮在气

6、流里的很轻的小球。气流冲击着小球，不让小球。气流冲击着小球，不让它落下来。当小球一跳出气流，它落下来。当小球一跳出气流，周围的空气就会把它推回到气周围的空气就会把它推回到气流里，因为周围的空气速度小，流里，因为周围的空气速度小，压力大，而气流里的空气速度压力大，而气流里的空气速度大，压力小。大，压力小。 一般房屋在狂风一般房屋在狂风吹过屋顶时，屋吹过屋顶时，屋顶气流速度大，顶气流速度大，压力就小压力就小, ,屋内屋内气流速度小，压气流速度小，压力就大，内外气力就大，内外气压不平衡压不平衡, ,对屋对屋顶产生向上的吸顶产生向上的吸力，将房屋卷走。力，将房屋卷走。外部气压小外部气压小内部气压大内部

7、气压大内外内外气压不平衡气压不平衡产生向上的力产生向上的力而蒙古包套努露天( (如上图),),不但透光，通风，还抗狂风，吸力被蒙古包顶泄出的气流抵消了。而且风无论从哪个方向来，而且风无论从哪个方向来，都会在蒙古包上空形成一个都会在蒙古包上空形成一个低压区，所以蒙古包中炉子低压区，所以蒙古包中炉子特别好烧特别好烧,无倒烟现象。无倒烟现象。现代鼓风机鼓风造现代鼓风机鼓风造成正压，易漏烟，成正压，易漏烟，溅火，有安全隐患。溅火，有安全隐患。而蒙古包原理与现而蒙古包原理与现代烟囱伞形风帽利代烟囱伞形风帽利用风力产生吸力的用风力产生吸力的原理相同。原理相同。烟囱伞形风帽不是遮烟囱伞形风帽不是遮雨用的雨用

8、的! !住蒙古包会冷吗? ?Question4:蒙古地方自古奇蒙古地方自古奇寒，寒，“三九的严三九的严寒，会冻裂三岁寒，会冻裂三岁牛的犄角牛的犄角”。然。然而蒙古人世世代而蒙古人世世代代居住的蒙古包，代居住的蒙古包，没听说冻坏一个没听说冻坏一个人的，蒙古包甚人的，蒙古包甚至有冬暖夏凉的至有冬暖夏凉的特点。特点。蒙古包下圆上锥，蒙古包下圆上锥，从热学角度，从热学角度，在材在材料相同条件，球形料相同条件，球形有最大容积和最小有最大容积和最小散热面积，其次是散热面积，其次是圆筒形。圆筒形。冬天包里冬天包里有火，毡包加厚，有火，毡包加厚，隔风性能较好，故隔风性能较好，故包内很温暖。包内很温暖。我们用的

9、锅都做成半球我们用的锅都做成半球体而不是立方体体而不是立方体! !蒙古包结实吗?会不会塌掉?Question5:大多数蒙古人是游牧部落大多数蒙古人是游牧部落, ,而蒙古包是独特的活动房子，而蒙古包是独特的活动房子，为便于搬运，其支撑骨架必为便于搬运，其支撑骨架必须密度小，自重小。蒙古包须密度小，自重小。蒙古包用木头支架，轻便，减轻自用木头支架，轻便，减轻自重，易装卸、运输。有人担重，易装卸、运输。有人担心其会支撑不了顶部重量。心其会支撑不了顶部重量。其实这种担心是不必要的。木头支架自重其实这种担心是不必要的。木头支架自重小而强度大小而强度大, ,同时蛋壳形拱顶设计能散力同时蛋壳形拱顶设计能散力

10、, ,可承受较大正压力可承受较大正压力, ,减轻自重，在强度不减轻自重，在强度不高的情况下仍能稳固支撑。高的情况下仍能稳固支撑。现代很多建筑采现代很多建筑采用坚固的用坚固的蛋壳形蛋壳形拱顶设计以增大拱顶设计以增大跨度跨度, ,图为国家大图为国家大剧院。剧院。蒙古包还有什么特点?Question6:蒙古包的一个独特之处是蒙古包的一个独特之处是其造型具有其造型具有记时性功能记时性功能，这是蒙古包与其他任何居这是蒙古包与其他任何居室相区别的一大特点。室相区别的一大特点。也是蒙古人民对光学及天也是蒙古人民对光学及天文知识的应用。文知识的应用。蒙古包一般有蒙古包一般有6060根乌尼杆。每根根乌尼杆。每根乌尼杆之间成乌尼杆之间成6 6度角，围绕天窗度角，围绕天窗的的6060根乌尼杆形根乌尼杆形成成360360度角。这种度角。这种角度分配与现代角度分配与现代的钟表相一致。的钟表相一致。一天中阳光从天窗射入蒙古包一天中阳光从天窗射入蒙古包内，光线在包内顺时针绕一圈，内，光线在包内顺时针绕一圈，牧民根据光线射在不同的位置，牧民根据光线射在不同的位置，把一昼分为把一昼分为12141