張衡發明的地動儀原理

㈠ 張衡發明的地動儀的工作原理是什麼

地動儀用精銅製成，圓經八尺，合蓋隆起，形似酒樽。表面作金黃色，上部鑄有八條金龍，分別伏在東、西、南、北及東北、東南、西北、西南八個方向。龍倒伏，龍首向下，龍嘴各銜一顆小銅球，與地上仰蹲張嘴的蟾蜍相對。地動儀空腔中央，立一根銅柱，上粗下細。銅柱周圍有八根橫桿，稱為「八道」，各與一龍頭相連。銅柱是震擺裝置，八道用來控制和傳導銅柱運動的方向。在地動儀受到地震波沖擊時，銅柱就倒向發生地震的方向，推動同一方向的橫桿和龍頭，使龍嘴張開，銅球下落到蟾蜍嘴中，並發出響聲，以提示人們注意發生了地震及地震的時間和方向。
一顆珠子放在平台上，如果將哪方稍微往下一按，珠於就向哪方滾動。又如我們點亮一支蠟燭，將它放在一張不平的桌子上，它總會向低的一方倒。地動儀就是根據這些簡單的原理設計的。地動可以傳到很遠的地方，只不過太遠了人就感覺不到了，但地動儀能准確地測到。
但是中國科學家認定地動儀的工作原理應該是「懸垂擺原理」，即地動儀是利用了一根懸掛柱體的慣性來驗震的，而非當今歷史教科書所說的在儀器底部簡單地豎立一根直立桿。

㈡ 地動儀的製作原理

地動儀的製作，利用了力學上的慣性原理。
地動儀的「都柱」實際上起到的正是慣性擺的作用。同時張衡對地震波的傳播和方向性也一定有所了解，這些成就在當時來說是十分了不起的，而歐洲直到1880年，才製成與此類似的儀器，比起張衡的發明足足晚了一千七百多年。
地動儀是中國古代漢族科學家創造的一傳世傑作，由東漢時期天文學家張衡發明，張衡所處的東漢時代，地震比較頻繁。張衡對地震有不少親身體驗，為了掌握全國地震動態，他經過長年研究，終於在陽嘉元年（公元132年）發明了候風地動儀，這也是世界上的第一架地動儀。

㈢ 張衡地動儀原理

利用了力學上的慣性原理。

示例：「都柱」實際上起到的正是慣性擺的作用。

地動儀有八個方位，每個方位上均有口含龍珠的龍頭，在每條龍頭的下方都有一隻蟾蜍與其對應。任何一方如有地震發生，該方向龍口所含龍珠即落入蟾蜍口中，由此便可測出發生地震的方向。

地動儀無法記錄發震時刻，更無法記錄震級。因此，從現代地震學的角度來看，候風地動儀並不能記錄地震，不是地震儀。

(3)張衡發明的地動儀原理擴展閱讀：

歷史背景：

張衡所處的東漢時代，地震比較頻繁。據《後漢書·五行志》記載，自和帝永元四年（公元92年）到安帝延光四年（公元125年）的三十多年間，共發生了二十六次大的地震。地震區有時大到幾十個郡，引起地裂山崩、房屋倒塌、江河泛濫，造成了巨大的損失。

張衡對地震有不少親身體驗。為了掌握全國地震動態，他經過長年研究，終於在陽嘉元年（公元132年）發明了候風地動儀──世界上第一架地震儀。

當時利用這架儀器成功地測報了西部地區發生的一次地震，引起全國的重視。這比起西方國家用儀器記錄地震的歷史早一千七百多年。

㈣ 張衡的地動儀的原理是什麼

據《後漢書·張衡傳》記載，候風地動儀「以精銅鑄成，圓徑八尺」，「形似酒樽」，上有隆起的圓蓋，儀器的外表刻有篆文以及山、龜、鳥、獸等圖形。儀器的內部中央有一根銅質「都柱」，柱旁有八條通道，稱為「八道，還有巧妙的機關。儀體外部周圍有八個龍，按東、南、西、北、東南、東北、西南、西北八個方向布列。龍頭和內部通道中的發動機關相連，每個龍頭嘴裡都銜有一個銅球。對著龍頭，八個蟾蜍蹲在地上，個個昂頭張嘴，准備承接銅球。當某個地方發生地震時，樽體隨之運動，觸動機關，使發生地震方向的龍頭張開嘴，吐出銅球，落到銅蟾蜍的嘴裡，發生很大的聲響。於是人們就可以知道地震發生的方向。
據學者們考證，張衡在當時已經利用了力學上的慣性原理，「都柱」實際上起到的正是慣性擺的作用。同時張衡對地震波的傳播和方向性也一定有所了解，這些成就在當時來說是十分了不起的，而歐洲直到1880年，才製成與此類似的儀器，比起張衡的發明足足晚了一千七百多年。
關於地動儀的結構，目前流行的有兩個版本：王振鐸模型（1951年），即「都柱」是一個類似倒置酒瓶狀的圓柱體，控制龍口的機關在「都柱」周圍。這一種模型最近已被基本否定。另一種模型由地震局馮銳（2005年）提出，即「都柱」是懸垂擺，擺下方有一個小球，球位於「米」字形滑道交匯處（即《後漢書·張衡傳》中所說的「關」），地震時，「都柱」撥動小球，小球擊發控制龍口的機關，使龍口張開。另外，馮銳模型還把蛤蟆由面向樽體改為背向樽體並充當儀器的腳。該模型經模擬測試，結果與歷史記載吻合。

㈤ 東漢天文學家張衡發明地動儀的原理是什麼

張衡生在東漢時期，據記載當時竟然出現連續20年無年不震，地震災害十分猖獗。可想當時的朝堂和民眾受此影響之大，嚴重的年份可謂是民不聊生。太史令張衡更是深受其擾，通過一次又一次的試驗探究，經過年復一年的努力，於公元132年有所成，成功創造了地動儀。世界其他國家類似地震測量類儀器的發明均是1800年以後的事情了。

張衡地動儀全身精銅打造，直徑有2.7米，外形神似酒樽，中有都柱。八龍八蟾餘，精準對應。地震發生前或者說地震發生時，總有異於平時的波動，而不同的聲波傳播的時間不同。張衡地動儀可以先於人類其他感知提前接受到這樣的波動，從而觸動內懸都柱，引發銅球掉進蟾餘的口中，發出聲音引起人們的警覺。

張衡地動儀最著名的檢查成效為——監測隴西地震。雖然京師的人們還未感知到，但是張衡地動儀的銅珠已落。儀器測量第一次在自然災害監測中起到了作用，這一刻不僅是張衡的輝煌，也是全人類的輝煌。從張衡的詩中也可以感受到他對這一輝煌時刻的驕傲以及對時事變化的無可奈何。

張衡地動儀因為多種因素並沒有實物留存。而史料能夠追溯到的相關記載也就200多字，學者們對這200多字進行全方位抽絲剝繭，模擬還原出張衡地動儀。歷史雖無法徹底還原，但人類追求科學真相的腳步從不會停止。

㈥ 張衡發明的地震儀有哪些原理

張衡發明的地動儀原理：
據學者們考證，張衡在當時已經利用了力學上的慣性原理，「都柱」實際上起到的正是慣性擺的作用。
地動儀用精銅製成，圓經八尺，合蓋隆起，形似酒樽。表面作金黃色，上部鑄有八條金龍，分別伏在東、西、南、北及東北、東南、西北、西南八個方向。龍倒伏，龍首向下，龍嘴各銜一顆小銅球，與地上仰蹲張嘴的蟾蜍相對。地動儀空腔中央，立一根銅柱，上粗下細。銅柱周圍有八根橫桿，稱為「八道」，各與一龍頭相連。銅柱是震擺裝置，八道用來控制和傳導銅柱運動的方向。在地動儀受到地震波沖擊時，銅柱就倒向發生地震的方向，推動同一方向的橫桿和龍頭，使龍嘴張開，銅球下落到蟾蜍嘴中，並發出響聲，以提示人們注意發生了地震及地震的時間和方向。
一顆珠子放在平台上，如果將哪方稍微往下一按，珠於就向哪方滾動。又如我們點亮一支蠟燭，將它放在一張不平的桌子上，它總會向低的一方倒。地動儀就是根據這些簡單的原理設計的。地動可以傳到很遠的地方，只不過太遠了人就感覺不到了，但地動儀能准確地測到。但是中國科學家認定地動儀的工作原理應該是「懸垂擺原理」，即地動儀是利用了一根懸掛柱體的慣性來驗震的，而非當今歷史教科書所說的在儀器底部簡單地豎立一根直立桿。

國寶級的張衡地動儀早已失傳，在歷史教科書中和科技館里頻繁亮相的地動儀，只是一個上世紀50年代才造出來的復原模型。

㈦ 張衡發明地動儀的故事

1、故事內容
張衡一生做了很多的事情，但是，他最有名的發明就是「地動儀」了。那個時期，經常發生地震。有時候一年好幾次。發生一次大地震，就會給老百姓和國家帶來很多的傷害。
當時的皇上和老百姓都把地震看作是不吉利的徵兆，認為是鬼神造成的。張衡卻不信神邪，他對記錄下來的地震現象經過細心的考察和試驗，發明了一個能測出地震的儀器，叫做"地動儀"。
地動儀是用青銅製造的，形狀像一個酒壇，四圍鑄著八條龍，龍頭伸向八個方向。每條龍的嘴裡含著一顆小銅球，龍頭下面，蹲了一隻張著大嘴的蛤蟆。哪個方向發生了地震，朝著那個方向的龍嘴就會自動張開來，把銅球吐出。銅球掉在蛤蟆的嘴裡，發出響亮的聲音，就告訴人們那邊發生地震啦。
公元138年2月的一天，地動儀正對著西方的龍嘴突然張開來，吐出了銅球，這是報告西部發生了地震呀。可是，那天洛陽一點地震的跡象也沒有，更沒有聽說附近有什麼發生了地震。於是，朝庭上下都議論紛紛，說張衡的地動儀是騙人的玩意兒。過了沒幾天，有人騎著快馬來向朝廷報告，離洛陽一千多里的金城、隴西一帶發生了大地震，連山都有崩塌下來的。大夥兒這才真正的信服了。
2、人物簡介
張衡（78年—139年），字平子。漢族，南陽西鄂（今河南南陽市石橋鎮）人 ，南陽五聖之一，與司馬相如、揚雄、班固並稱漢賦四大家。中國東漢時期偉大的天文學家、數學家、發明家、地理學家、文學家，在東漢歷任郎中、太史令、侍中、河間相等職。晚年因病入朝任尚書，於永和四年（139年）逝世，享年六十二歲。北宋時被追封為西鄂伯。
3、人物成就
張衡在天文學方面著有《靈憲》、《渾儀圖注》等，數學著作有《算罔論》，文學作品以《二京賦》、《歸田賦》等為代表。《隋書·經籍志》有《張衡集》14卷，久佚。明人張溥編有《張河間集》，收入《漢魏六朝百三家集》。
張衡為中國天文學、機械技術、地震學的發展作出了傑出的貢獻，發明了渾天儀、地動儀，是東漢中期渾天說的代表人物之一。被後人譽為「木聖（科聖），由於他的貢獻突出，聯合國天文組織將月球背面的一個環形山命名為「張衡環形山」，太陽系中的1802號小行星命名為「張衡星」。後人為紀念張衡在南陽建設有張衡博物館。

㈧ 張衡是利用什麼原理發明出地動儀的

張衡地動儀發明於公元132年，失傳於東漢末年。歷史的原物迄今沒有發現。
鑒於這是人類第一台測震儀器，後人只能根據史料記載來推斷它的工作原理，並根據現代科學實驗的檢驗（即後驗性質的，或實證主義的途徑）來予以確認。這是科學研究普遍適用的基本原則。我們既不能因為歷史原物的失傳，簡單地否認它的科學性和歷史價值；也不能對後人的科學研究採取徹底否定的態度，盲目地陷入不可知的誤區。因為這是一架科學觀測儀器，「可重復性」是所有科學儀器的基本特徵，地動儀同樣如此。
後人在19世紀晚期認為地動儀的工作原理是懸垂擺，20世紀30 - 50年代一度認為是直立桿原理，以後懸垂擺原理的觀點又逐漸抬頭。21世紀由中國地震局和國家文物局專家組完成的最新研究確認：地動儀是懸垂擺工作原理，所測的地震波震相是地震表面波（瑞利波），儀器的觸發機構實現了高靈敏度觀測，共振起到放大作用。這些結論是通過了比較復雜和多學科的研究工作而得到的。建議感興趣者閱讀有關的文章。

㈨ 張衡地動儀的工作原理主要是什麼

張衡地動儀的工作原理主要是以古代「候氣」的理論，即「葭灰占律」的方式，所以稱之為「候風地動儀」。在選定的位置深埋入地一大柱，像遠古人們建房時的草房的中心柱，這個柱子用來感應地震波。為了避免地面環境對「都柱」的影響，在適當的深度把柱周圍掏空，或者先掘土井，然後將大柱埋入壓實，距離地面相當距離使柱體與井壁分離，避免來自地面影響對「都柱」的干擾。柱頂收縮為一個有凹面或空心管的頂端。在頂端凹面或空心管上置一銅球，銅球直徑和頂端凹面或空心管直徑可以根據靈敏度需要制訂，這就克服了「倒立柱」製作中摩擦系數的難題。都柱頂端放置銅球，猶如旗桿頂端的裝飾圓球。在「都柱」開始收縮的地方，按東、南、西、北、東南、西北、西南、東北8個方向伸出8條軌道。當埋入地下的都柱感受到地震波在地層中傳播時，會使都柱產生相應的位移。都柱受力位移，位於都柱頂端的銅球偏離重心，向力量來源相反方向脫落，都柱四旁8條伸向不同方向的軌道之一承接並導引向相應方位，觸動龍口機關，龍口所含銅珠吐出，從而判定地震來源方向。綜上所述，張衡創制的候風地動儀，是我國古代偵測地震的儀器，也是世界最早的地震儀，它並不能預測地震，其作用只是遙測地震時間和方向。