颔首道:“观察甚细。此‘定滑轮’,核心之效,确在于改变力的方向,于省力一道,助益不大。然,其意义亦不容小觑。若于高处作业,借此轮可将力量施于下方,更为安全便捷。”
有巢氏若有所思,他盯着那转动的滑轮,脑中灵光一闪,忽然道:“圣师,既然此轮固定不动,可改变方向。那……若让此轮随重物一同移动,又将如何?”
此言一出,昊的眼中闪过一丝赞许:“善!大道至简,举一反三,正当如此。”他当即命人再取一相同木轮,以及一个带有挂钩的框架。
在新的演示中,昊将这块木轮安装于可活动的框架上,框架下的挂钩直接挂住试重石。而绳索的一端则固定于上方的岩角,另一端绕过这活动木轮后,再向上延伸,由人拉动。
“此乃,‘动滑轮’。”昊解释道。
这一次,依旧是那名力士上前,他抓住绳索,深吸一口气,用力一拉——奇迹发生了!那力士脸上原本准备的凝重骤然化为惊愕,他只觉手中绳索一轻,那数百斤的试重石竟似毫无重量般,被他轻而易举地提了起来,甚至因为用力过猛,他自己还踉跄了一下!
“这!!”全场哗然!
老师傅猛地扑到近前,看看那被轻松提起的巨石,又看看那力士难以置信的表情,声音都变了调:“神了!真真神了!一人之力,提起数百斤重石,竟如此轻巧?!”
有巢氏更是双目精光爆射,他一步跨到那“动滑轮”前,仔细观察着绳索的走向,重物的悬挂点,以及力士拉扯的方向。“力……分散了?不,是共享了!”他猛地抬头,看向昊,“圣师!莫非……莫非这动滑轮,将提起重物之力,分担到了悬挂绳索的两端?!故而拉绳之力,仅需重物之半?!”
“然也。”昊肯定了他的判断,并以真元在空中幻化出清晰的力学图示,“汝观之,重物悬挂于动滑轮之轴心,其上绳索,一端固定于顶端,一端为人所牵引。当汝拉动绳索,重物上升,其重量实则由这两段绳索共同承担。故而,牵引绳索所需之力,理论上,仅为重物重量之半!”
“省力……竟能至此!”有巢氏抚摸着那还在微微晃动的动滑轮框架,如同抚摸着绝世瑰宝,口中喃喃,“然,力省了,路却似乎长了……拉动绳索之距离,远重于物提升之高度……”
“不错。”昊赞许地点头,再次引出了那个核心概念,“此便是‘功’之守恒。省力,则必费距离。汝拉动绳索走过两丈,重物或许只上升一丈。力与距离之乘积,即‘功’,总量不变。”
道理一经点破,便如阳光驱散迷雾,豁然开朗。工地上所有工匠,连同闻讯赶来的部分格物院学子,都陷入了激烈的讨论和思索之中。省力与费距离的奇妙权衡,让他们第一次如此清晰地触摸到了天地间某种恒常的法则。
“既然如此,”有巢氏思维飞速运转,眼中闪烁着创造的火花,“若将定滑轮与动滑轮组合使用,既改变方向,又兼顾省力,甚至……通过增加动滑轮数目,是否可进一步省力?”
“妙哉!”昊抚掌轻笑,“此便是‘滑轮组’之构想。汝可大胆尝试,以不同数量之定、动滑轮组合,探寻其中规律。”
有了明确的方向和圣师的肯定,整个工地瞬间化为了巨大的实验场。在有巢氏的亲自指挥下,工匠们热情高涨,伐木取轴,打磨滑轮,编织更长的坚韧绳索。
第一次组合,采用“一定一动”模式。结果令人振奋,不仅改变了施力方向(向下拉即可提升重物),省力效果也远超单一动滑轮,拉动更为轻巧。
“再添一动轮!”有巢氏果断下令。
第二次,“一定二动”组合成型。拉动绳索所需的力量再次锐减,那名力士几乎感觉不到重量,轻轻一拉,千斤巨石便应声而起!但相应地,他需要拉出更长的绳索,重物才能提升较小的高度。
数据被格物院的学子们迅速记录下来。支点、力臂、重臂的概念尚未完全消化,这滑轮的“省力费距”之理,又为他们打开了新的视野。他们围在试
