中国古代很早就出现了滑轮。至少从战国时期开始,滑轮就广泛应用于作战装备、井里提水等生产劳动中。
大禹铸造九鼎后,在夏商周时期,历代帝王都视其为天下神器,国之瑰宝。失宝失国,得九鼎而得天下,于是九鼎成为当时控制天下的象征。后来据说秦始皇东巡后,经过徐州彭城泗水。当他看到水中有一只周鼎时,他喜出望外,命令他的追随者设法去拿鼎。汉代画像石中有“泗水钓鼎”的场景。
图中,渔鼎的高级经理站在桥上,指挥秦人在出没的地方安装一个大架子。上面有一根横梁,一个滑轮贯穿其中。
更有意思的是,这一次钓鱼三脚架采用了高杆双滑轮联动的方式。河里有两根高高的杆子,顶端各有一个大滑轮,一群人在滑轮上拉绳子。在两个滑轮之间,每根绳子上挂着一个三角架耳,向上举着一个三脚三角架。
可惜,当时秦人只得到八鼎。传说在魔鼎即将被打捞上来的时候,鼎中的一个龙头伸了出来,咬断了拴它的绳子。三脚架沉入水中,再也找不到了。秦始皇下令数千人深入水中打捞,最后还是失败了,留下了终生的遗憾。
自从刘邦进入咸阳,项羽火烧秦宫,周鼎就消失了,成为我国历史上一个永恒的谜。但汉代泗水渔鼎中的画像石告诉我们,九鼎的形状是三足鼎立,这应该是当时的共识。
中国古代对滑轮的应用始于秦汉时期。当时大工程多,滑轮应用广泛。
滑轮,古人称之为“滑轮”。应用天车可以改变力的方向;使用一套适当匹配的滑轮可以节省人力。
滑轮的另一种形式是滑轮。将一根短圆木固定在井旁木架上,在圆木上缠绕一根绳子,绳子的一端固定在圆木上;另一端悬挂水桶,可以旋转圆木提水。只要绳子缠绕得当,可以在绳子两端挂木桶,一个桶提水,一个桶下落,就可以让滑轮一直做功。
滑轮大概起源于商周时期。据宋代曾公亮的《吴京总要?水攻?《汲水赋》,记载周武王有人用绞车过山沟。
最早讨论滑轮力学的是《墨经》。莫箐?“夏静”是指将重物向上提起的力称为“拉”,自由下降称为“收”,整个滑轮机称为“绳系”。
墨家经典中说“绳”是用来举重的,“拉”和“受”的力方向相反,但同时作用在一个共同点上。提重物辛苦,容易“收藏”。如果用绳子吊起重物,人们可以省力又放松。
“绳系”方面,绳子越长物体越重,物体越来越低;另一边,绳子更短,物体更轻,物体越来越向上提。
如果绳子是垂直的,绳子两端的重量相等,绳系就不会平衡。如果此时“绳系”不平衡,那么被吊起的物体一定是在斜面上,而不是自由悬挂在空中。
墨家关于滑轮力学的论述,让我们佩服他丰富的力学知识。
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