「科技世界之最」最早的常平架装置

最早的常平架装置是什么?今天就由童乐福儿童网科学小编带同学们学习这个科技世界之最小知识。​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​

北宋时发明的指南针,不久即发展成磁针和方位盘连成一体的罗经盘,或称罗盘。罗盘又经历了水罗盘——旱罗盘的演变过程。旱罗盘因其磁针有固定的支点,在航海中指向的性能优越于水罗盘,但它在海上应用仍有不便之处。当盘体随海船作大幅度摆动的时候,经常使磁针过分倾斜而靠在盘体上无法转动。公元16世纪,欧洲的航海罗盘开始出现了一种现在称为“万向支架”的常平架装置。它由两个直径略有差别的铜圈组成,小圈正好内切于大圈,并用枢轴将它们联结起来,然后再由枢轴把它们安在一个固定的支架上,早罗盘就挂在内圈中。这样,不论船体怎么摆动,旱罗盘总是保持水平状态。

其实,欧洲航海罗盘上的常平架装置,中国早在汉晋时期就已经出现了。中国汉晋时期制造的“被中香炉”,内有世界上最早的常平架装置。

公元4世纪以前成书的《西京杂记》,记载了当时长安(今陕西西安)的巧匠丁缓所制的“被中香炉”。书中写道:“为机环转运四周,而炉体常平,可置之被褥。”被中香炉的外壳为圆形,开有透气孔,像个多孔小球。它由内外两个金属环组成,两环用转轴联结起来,外环又通过另一转轴与外架联系着;点香用的炉缸则用第三个转轴挂在内环上;这3个转轴在三维空间中相互垂直。于是只要转轴灵活,炉缸不但可以作任何方向的转动,而且由于受重力作用始终下垂,不论小球怎么滚动,炉缸都能处于常平状态(即“炉体常平”),而不会使香灰洒落出来。

物理学知识告诉我们,要使一个具有一定重量的物体不倾斜翻倒,最佳的方法是采用支点悬挂。银薰球就是采用了这种方法,将香盂悬挂在两边各有一个轴孔的内持平环中,当内持平环呈水平位置时,香盂因自身重量,可以前后轻微晃动而不会左右倾斜翻倒。但仅用一个持平环是无法避免香盂向轴向方向倾斜翻倒的。为解决这一问题,必须在轴向再做一个较大的持平环,将悬挂香盂的内持平环悬挂在外持平环上,并使两环的轴孔正好垂直,轴心线的夹角为90度。这样,内持平环能避免香盂前后方向倾斜;外持平环则能防止香盂(包括内持平环)左右倾斜。盂心随重心作用,始终与地面保持平行,无论薰球怎么转动,盂内的香料都不会撒出,可置于被中或系于袖中。银薰球的这种结构完全符合现代航空航海中使用的陀螺仪原理。罗盘就是悬挂在一种称为“万向支架”的持平环装置上。这样,无论有多大风浪,船体怎样摆动,也无论在怎样复杂的气流中,飞机如何颠簸,罗盘始终保持水平状态,确保正常工作。

被中香炉在汉以后历代都有制造,它的常平架装置,是现代陀仪中万向支架的始祖,这是中国古代劳动人民在机械史上的卓越发明。在欧洲,最先提出类似设计的,是文艺复兴时期的大画家、科学家达·芬奇(1452~1519),已较我国晚了1000多年。但遗憾的是,这项杰出的创造,在我国仅应用于生活用具。16世纪,意大利人希·卡丹诺制造出陀螺平衡仪并应用于航海上,使它产生了巨大的作用。

相关推荐文章:科技世界之最:最早的女数学家——希帕提娅 最早的女数学家是谁?今天就由童乐福儿童网科学小编带同学们学习这个数学世界之最小知识。​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​ 适合年龄:3~5岁。 难易程度:中级。 世界上第一位女性数学家是古希腊著名数学家—希帕提娅(370 ~415)。这位优秀聪慧的女性以她的才华和贡献跻身于古代世界最优秀的学者之列。她的父亲席昂不但是一个著名的深通数学、天文的学者,也是自己女儿的出色的家庭教师。在父亲精心培育下,希帕提娅进步很快。在10岁的时候,她就知道利用相似三角形对应边成比例的原理去测量金字塔高度。 希帕提娅…科技世界之最:最强的激光束 最强的激光束是什么时候发明的?今天就由童乐福儿童网科学小编带同学们学习这个科技世界之最小知识。​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​ ​​​​​​​​​​​​​​​​ 适合年龄:3~5岁。 难易程度:中级。 激光的亮度比太阳光的亮度还要高几亿倍。它不是一种天然光源。激光具有高亮度、颜色单一、方向性好等特性。 2008年2月,美国密歇根大学实验室的科学家创造了一束目前世界上最强大的激光束。测量结果显示这束激光的强度可达到每平方厘米2 x1022瓦特,此脉冲激光的发射时间仅为30飞…科技世界之最:最早被打碎的原子核 最早被打碎的原子核是什么时候发明的?今天就由童乐福儿童网科学小编带同学们学习这个科技世界之最小知识。​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​ ​​​​​​​​​​​ 适合年龄:3~5岁。 难易程度:中级。 自从发现原子核中蕴藏无比巨大的能量,科学家们就一直试图用人为的手段去得到强大的原子能,因为天然放射性物质释放原子能的过程实在是太慢了。 1938年,这项打碎原子核获得原子能的探索终于获得初步成功。科学家用中子轰击铀的原子核,铀核俘获一个中子后,立即发生裂变,分裂成两个核,同时放…科技世界之最:最早的电容器——莱顿瓶 最早的电容器莱顿瓶是什么时候发现的?今天就由童乐福儿童网科学小编带同学们学习这个科技世界之最小知识。​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​ ​​​​​​​​ 适合年龄:3~5岁。 难易程度:中级。 电容器亦称储电器,是储藏电荷的容器,是无线电电子技术中常用的重要元件。电容器种类很多,发明于1745年的莱顿瓶是最早的一种电容器。 莱顿瓶是一个玻璃瓶,瓶里瓶外分别贴有锡箔,成为电容器的两个极板,瓶里的锡箔通过金属链条与伸到瓶口外的金属杆相连,金属杆顶上再装上一个金属球。当带电体跟金…科技世界之最:最早关于杠杆平衡问题的论述——墨经 最早关于杠杆平衡问题的论述是哪本著作?今天就由童乐福儿童网科学小编带同学们学习这个科技世界之最小知识。​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​ ​​​ 适合年龄:3~5岁。 难易程度:中级。 世界上最早论述杠杆平衡问题的记载见于我国战国中后期(公元前4世纪左右)的《墨经》。 《墨经》在论述衡器一类的杠杆平衡问题时,将杠杆支点的一边叫作“本”(重臂),另一边叫作“标”(力臂)。书中写道:“衡,加重于其一旁,必垂,权(秤锤),重相若也。相衡,则本短标长。两加焉,重相若,则标必下。…长…

未经允许不得转载:全书网 » 「科技世界之最」最早的常平架装置

赞 (0)