生產工具的改進與創新
來源:未知 作者:admin 日期:2018年12月02日
 
墨子是積極救世者、實干家,一生不脫離生產勞動,十分注重于工具、工程等方面的改進、創新和發明,成就突出。以下著重介紹他在生產工具、防御武器、防御工事方面的貢獻。
 
墨子是一個精通機械制造的大家,在止楚攻宋時與公輸般進行的攻防演練中,已充分地體現了他在這方面的才能和造詣。他曾花費了3年的時間,精心研制出一種能夠飛行的木鳥。他又是一個制造車輛的能手,可以在不到一日的時間內造出載重30石的車子。他所造的車子運行迅速又省力,且經久耐用,為當時的人們所贊賞。

  值得指出的是,墨子幾乎諳熟了當時各種兵器、機械和工程建筑的制造技術,并有不少創造。在《墨子》一書中的“備城門”、“備水”、“備穴”、“備蛾“、“迎敵祠”、“雜守”等篇中,他詳細地介紹和闡述了城門的懸門結構,城門和城內外各種防御設施的構造,弩、桔槔和各種攻守器械的制造工藝,以及水道和地道的構筑技術。他所論及的這些器械和設施,對后世的軍事活動有著很大的影響。
 
    墨家主張造福于民,最注意生產工具的改進和創新。
    1改進桔槔機
    以桔槔作為提水工具,早在春秋末期已有應用,墨子及其弟子作了深入研究并大力推廣使用。〈墨經〉記載了利用桔槔機起重的力學原理,揭示了“舉之則輕,廢之則重”的科學謎底。《墨經》說:“負(負重)而不翹,說在勝(指杠桿支點另一側的標端重力矩大于本端和重物的重力合力矩”。
    《墨經》解釋為:“橫木加重焉,而(標端)不翹,極勝重也(標端重力矩大于本端和重物的重力合力矩)。右校交繩(調節移動支點),無加(重)焉而翹,極不勝重也(標端矩不大于本端重力矩)。衡(平衡),加重于其一旁,必垂。權、重相若也,相衡(平衡)則本短標長。兩加焉,重相若,則標必下,標得權也(因為本短標長,在本、標兩端加相等的重量,則標端必然下垂,這相當于標端比本端多出一個重量)”。
    這就是桔槔“舉之則輕、廢之則重”的原因所在。〈墨經〉作者雖然沒有像現代科學家一樣,以精確的公式表達出杠桿原理,但他們經過反復試驗,已在實際上掌握了這一原理的精髓,并將它運用于簡單機械的設計和制造。
    2滑輪和輪軸的研究
    《墨子》中有多處關于研究和應用滑輪、輪軸的記載。滑輪和輪軸都是屬于杠桿類簡單機械,利用它們可以改變作用力的方向或大小,從而減輕人類繁重的體力勞動,并提高工作效率和準確性,那么滑輪的具體工作原理怎樣呢.
    《墨經》說:“挈,有力也。……長重者下,短輕者上。上者愈得,下者愈亡。”這是說,向上提升重物時,用一個比重物更重的權牽拉,則重物自動被提升。而重物越往上升,則權越往下落。《墨經》說:“引,無力也。……繩直,權重相若,則止矣。”這是說,當重物與權重量相等時,保持靜止牽引狀態不變。
    《墨經》又說:“收,上者愈喪,下者愈得。上者權重盡,則遂。”這句是說,當權略輕于重物時,則重物下降而被收取。權越往上升,則重物越向下落。重物降到地面,而權升到頂端,就可以開始下一個提升重物的過程。
    “上者愈得,下者愈亡;上者愈喪,下者愈得”,這種謎語式的表述,正是墨家對于滑輪、輪軸裝置妙用的生動寫照。
    3斜面原理及其妙用
    以墨子為代表的墨家集團制造器械的技能可媲美于公輸般,公輸般為楚國制造攻城云梯就是斜面原理的運用,墨子對此有更深的研究。
    《墨經》以車梯為典型,在與垂直和水平的比較中闡明了斜面原理及其妙用。
    車梯,顧名思義,是兼有車子和梯子兩種功能于一身的器械。其構造特點,是后邊兩輪高,前邊兩輪低,上鋪木板以構成斜面。由于車梯重心偏前,所以要在車前加重,即以繩索系在車的前端,下懸重物,以為平衡。當把人或物裝上車子時,卸下前懸重物,用人力拉車前行。那么,用車梯搬運重物,與垂直和水平搬運有什么區別呢.墨家對此作出分析:凡重物,上邊不提舉,下邊不牽引,旁邊不推拉,則垂直自由下落。而在斜面上滑動的重物,由于受斜面的限制,不能垂直自由降落。以人力引繩拉車行車,就跟用繩子牽引船前面的橫木、拉船在水中前進一樣。因此,用斜面搬運重物,所用的力只是物體重量沿斜面的分力,所以它要比垂直和水平搬運重物省力,這就是斜面原理的妙用。

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