杠杆原理——子贡桔棒取水

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杠杆原理——子贡桔棒取水

2017-01-03 作者: xuzhiping 浏览: 2867 次

摘要: 子贡,姓端木,名赐,子贡是他的字,春秋末期卫国人。是孔子的得意门生。常常游说于吴、越、晋国之间。 有一次,子贡到楚国游历后,从南方返回晋国,途中经过汉阴,看到一位种菜老人正在菜园里忙碌,给蔬菜浇水。水是从井里弄来的。为了取水,他挖了一个地道下到井中,一步步地走...

子贡,姓端木,名赐,子贡是他的字,春秋末期卫国人。是孔子的得意门生。常常游说于吴、越、晋国之间。

有一次,子贡到楚国游历后,从南方返回晋国,途中经过汉阴,看到一位种菜老人正在菜园里忙碌,给蔬菜浇水。水是从井里弄来的。为了取水,他挖了一个地道下到井中,一步步地走下去,抱着一个罐子打水,然后又一级级台阶地爬出来,浇灌到菜地里。他用了很大的气力才浇灌了一小片菜地。

早在黄帝时代,人们就懂得挖井取水,然而取水之法却各有不同。子贡见到这个种菜老人还是用这最古老的方法取水,便走上前去说:“老丈,你听说过一种提水的机械吗? 一天可以浇灌一百畦菜地呢!用力很少而很有成效,老丈您难道不想使用使用吗?”

种菜老人抬起头看看子贡,疑惑地问:“这种机械是怎样的?”

子贡说:“凿木做成机械,架起来,后面重前面轻,提水很轻松,像抽水引水一样流得很快,又像沸汤涌溢一样。这种提水的机械我亲眼见过,它的名字叫桔棒。”

我国古代挖井取水的历史十分悠久,足有六七千年的历史。后来推广开去,遍及全国。如在商汤时代,有一年天下大旱,农田都已开裂,农夫们十分焦虑。宰相伊尹指导农夫们在田头凿井,取水灌溉。那时井的形状有长方形和椭圆形的。随着井越挖越多,经验也越来越丰富。井壁有的用碎陶片夯实,有的用砖石 砌成,于是井壁就不易坍塌,水井也就可以越挖越深了。同时,取水的方法也随之变化,开始的井不深,就直接下到水边,用罐子装水。在商朝宰相伊尹指导下凿的井,大都在田边地头,便于直接取用。后来,农夫们就用两根绳子系住木桶两端,两个人共同操作。这种取水工具叫戽斗,需要有较宽敞的水面,大都用于大口井或池塘。至于较深的井,就用绳索或杆子绑上水桶,放入井中提水。接着又改进为“桔槔”提水。在子贡那个年代,桔槔已成为很普通的汲水工具,得到了广泛的使用。子贡看到种菜老人还是用老办法提水,自然十分惊讶,所以他还详细地讲述了桔槔的好处。

子贡告诉种菜老人,桔槔汲水时靠人牵引,把系着水罐或水桶的绳子拉下来(也可以用木杆或竹竿绑住水罐),放进井中汲满水,再放开它,或者轻轻用手一提,水罐就自然升出井外……

子贡只知梧槔提水省力的原因是“前轻后重”,却不知这是运用了 “杠杆原理”。桔槔可以省力,但也有不足之处,如果水井很深,水位很低,那就不太方便了。因此,后来又有人制造出辘轳和滑车,它们是利用轮轴转动的原理,摇把转动轮轴,绞起提水的绳索,这比桔槔更为省力和迅速。有的地方井口比较宽敞,便同时吊上两三个水桶,工效更高。再后来,到了隋代,人们就发明了一种“立井式”的水车。性情诙谐言辞幽默的侯白在 《启颜录》中记载:“诣园观植蔬,见水车以木桶相连,汲于井中。”可知,立井式水车是利用木轮转动,带动一连串的水桶,水桶或水斗被绞出井口时正好倾倒,水就倒人井口旁水池,然后流入田地。水车可以用人转动,也可以牲畜牵引……那才真是 “水流很快速,象沸汤涌溢一样。”只是子贡无缘看到。

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