题目

哪些古代玩具蕴涵物理知识?

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唐代被中香炉
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银熏球

银熏球是由西汉时的“被中香炉”发展而成,它的原理与近代回转器相似。古人有焚香除臭、熏烟灭虫的习惯。将香草置于熏炉内燃烧,熏炉置于被褥内,晚寝时便有清香感觉。据史载,这种习惯始于西周时期。使用香熏炉须格外小心,否则将引起火灾。西汉时,长安巧工丁缓发明“被中香炉”,不单解除了可能引致火灾的危险,而且也是科学史上一大创造。

 

不倒翁

隋唐时期,或许由于饮酒之风盛行,人们制作了一种劝人喝酒的玩具,经匠心雕刻的木头人,称为“酒胡子”,将它置于瓷盘之中,俯仰旋转、缓急由人。“酒胡子”也有纸制作的:“糊纸作醉汉状,虚其中而实其底,虽按捺而旋转不倒也。”现在称这些玩具为不倒翁。另一种劝酒器,虽称不倒翁,但转动摇摆后最终会倒下,并且指向某人或倒向某人,某人当饮酒。

 

陀螺

儿童对玩陀螺极感兴趣,当用鞭绳抽打陀螺时,陀螺在地面上运动令人乐趣无穷。它在某一锥面上作回转运动,称为进动,又绕着自己的中心轴作自转运动;同时,在进动运动的附近作极小辐度的抖动,称为章动。如果抽打得法,陀螺快速运动之后,就斜立在地面上而不会倒下,每次回转的途径实际上也不相同。

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陀螺的运动
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风筝

中国人发明的风筝被世界航空史界公认为最早的飞行器。风筝,初名为纸鸢、纸鹞、风鸢,形状似鸟。它在空中飞行受到三种力的作用:重力、空气动力和拉线张力。稍有气流,它就上升。放风筝者常拉紧线奔跑,借助相对气流运动使之飘浮升空。无风时,它因重力而下降。风筝飞行是沿一大圆弧运动,拉线之长即其运动轨道的半径。它与飞机相似之处是,都有羽翼,靠气流浮力上升。当然,飞机尚有机械动力的作用。风筝的发明是与军事通讯密切相关,后成为宫中娱乐,至于成为平民百姓,尤其是儿童玩物,那是后来的事了。

 

竹蜻蜓

东晋的学者葛洪发明的“飞车”后来称为“竹蜻蜓”,它是直升旋翼和飞机螺旋桨的始祖。它的主要部件是一个加工成斜面或弯曲面的薄竹片。薄竹片类似向下吹风的风扇叶。竹片中央榫接一根直立轴,将绳带以类似木工用的弓钻方式绞扭在立轴上,拉动绳带,竹片急速旋转。旋转着的竹片借其弯曲面造成的气流而急速上升。葛洪的“飞车”后来成为儿童喜好的玩具。它传到欧洲后,被称为“中国陀螺”,并引起了早期航空实验家的注意。他们纷纷仿造竹蜻蜓,并由此引发了直升机旋翼和螺旋桨的设计构想。

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上载日期:
2019年11月19日

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