在新石器时代的汲水器设计中已巧妙地运用了液体重心的原理。在西安半坡村的原始公社遗址中(距今约6100~6700年)出土的陶器,有一种外形呈流线形,口小,短颈,鼓腹,尖底,腹侧有双耳的陶罐,大者高60厘米,小者高20厘米。经研究和实验,确定这是一种汲水用的器具,有人称之为甀①。见图2-9。
之所以将汲水罐做成尖底,是因为这种罐重心较高,系绳入水后,受水的浮力,水罐必然倾倒,水即从罐口涌入。进水后的罐,重心随之下降,罐身慢慢直立;由于重心低,提出水罐的过程也因而变得很平稳而不致倾洒。这种小口尖罐的设计体现了深刻的力学原理,即重心和定倾中心的相对位置与浮力稳定性的关系。①六千多年前,古人在长期的生产和生活实践中,已成功地制造了符合浮体重心力学原理的器具。见图2-10。
① 石志廉,谈谈尖底陶器——甀,文物,1961年,第3期,第10页。作者引用《淮南子?汜论训》“抱甀而汲”,将尖底罐定名为甀。同时作者指出:“在河南洛阳出土的汉代陶井上,所附的陶水斗,也是作大腹尖底的。”
春秋时代见于记载的宥卮(又称敧器、宥坐器)是运用液体重心原理的另一器物。宥通右,宥坐器就是放在座位右边的器具,是一种和座右铭作用相同的警示性的器物。相传孔子(前551一前479)和其弟子参观鲁桓公庙时曾见到这种器物。孔子询问其名称,守庙人告诉他,这是宥坐之器。孔子曰:“吾闻宥坐之器者,虚则敧,中则正,满则覆。”②意思是说,宥坐之器平时是倾倒着的(敧)。
往其中注水后,盛水器皿的重心发生变化。当水太满时,宥坐之器将再度倾覆。孔子当场叫弟子实验,果然如此。于是孔子感慨道,“恶有满而不覆者哉”。“满招损,谦受益,时乃天道”,是最早见于《尚书?大禹谟》的对事物发展规律的总结,是历来为政者的箴言。宥坐之器是利用力学原理表现这一劝戒的形象器物。
0人已收藏
0人已打赏
免费1人已点赞
分享
水利工程资料库
返回版块1.35 万条内容 · 209 人订阅
阅读下一篇
水利科学史之浮力应用及其理论认识1.中国的阿基米德试验 浮力定律最早是由古希腊最著名的物理学家阿基米德(约前287~前212)所发现,那是为了解决金质王冠中是否掺入银子这一难题时发现的,并最先被古罗马著名建筑师维特鲁威记载在他的《建筑十书》中。这一著名的试验是把金王冠和等重量的金块和银块先后沉入盛满水的同一器皿中,从沉入金王冠时溢出的水多于沉入金块所溢出的水,而沉入银块所溢出的水又多于沉入金王冠时所溢出的水,从而知道在制作金王冠时掺入了银子。①后来,从定量方面将浮力定律表述为物体浸在水中所排开水的重量等于物体所受浮力的大小。
回帖成功
经验值 +10
全部回复(0 )
只看楼主 我来说两句抢沙发