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第7章 力学方面（第1页）

考工记》上《轮人》篇在讲述车辆和车轮原理时指出：车轮在地面上滚动时，会出现被接触的地面阻碍车轮滚动的现象，还会出现施力方向不同，滚动情况也就不同的现象。如果轮子和地面接触多，转动起来就慢；反之，轮子和地面接触少，容易转得快。因此，要想使车轮转动得快，和地面接触少，就是要把轮子做得尽量接近理想圆。还要使车轮与辕不是经常处于上斜坡的状态，这就要求车轮一定要做得适当，不要做得太小，以免车辕与地面始终成一角度，比较费力。

《轮人》篇中还记载了斜面的应用。车盖是用以遮雨的，它应该做得中央高而四周低，形成一个斜面，这样泄水时，就会使水流得快，而且射得远。另外，还有关于惯性现象的记载：“马力既竭，辀能一取焉。”意思是说：马拉车的时候，马虽然停止前进，即不对车施加拉力，但车辕还能继续往前走一段路，这显然是一种惯性现象。

箭的制作

我国古代对于箭的制作是相当早的，那时制箭的工匠又称“矢人”。在《考工记》的《矢人》篇中，专门叙述了箭的制作必须按照一定的比例，才能在空中飞行时保持稳定。把按比例削好的箭杆投入水中，测定浮和沉的部分，依据这个测定来决定箭的各部分比例，再按这个比例来装设箭尾的羽毛。箭杆前轻或后轻都会影响箭飞行的高低；箭杆中间轻或重会影响飞行的稳定性；箭尾羽毛的多少则和飞行速度、稳定性有关，羽毛太多，飞行速度慢，而羽毛太少，飞行就不稳。

声学知识

《考工记》中还记载了不少声学知识，《凫氏》篇中写道：“钟大而短，则其声疾而短闻；钟小而长，则其声舒而远闻。”讲述了钟的结构和发声响度及传声距离的关系。钟大而短，振幅小，致使声音的响度小，因而传声的距离就短；反之，钟小而长，振幅大，致使响度大，传声的距离就远，这是体现有关板类振动的声学规律的最早论述之一。

宣纸是中国古代用于书写和绘画的纸，因原产于宣州府（今安徽宣城）而得名，现主要产于安徽泾县。对宣纸的记载最早见于《历代名画记》、《新唐书》，我国历代关于宣纸有很多动人的传说。

相传东汉安帝建光元年（年）蔡伦死后，他的弟子孔丹在皖南造纸。他很想造出一种洁白的纸，好为老师画像，以表缅怀之情。他在一峡谷溪边，偶见一棵古老的青檀树，横卧溪上，由于经流水终年冲洗，树皮腐烂变白，露出缕缕长而洁白的纤维，孔丹欣喜若狂，取以造纸，经反复试验，终于成功，这就是后来的宣纸。

制作宣纸的原料，明代以前一律用纯一的青檀树枝韧皮，配方单一；以檀皮为原料制成的宣纸，韧力、拉力强，润墨性好，用它来创作泼墨山水，可以任意涂抹，而绝无穿通的忧虑。明代之后为青檀皮和沙田稻草两种原料互相搭配使用。

青檀树为中国特产，是生长在长江中下游山丘地区的一种多年生植物，其树皮纤维细长并强韧，是造纸的最佳原料。青檀树又以二年生的枝条皮为最佳，并于春末夏初剥取为宜。沙田稻草为皖南山区山脚田出产的稻草，因山脚田肥力不足，其生长的稻草纤维拉力强，有机质少，叶少杆多，制料时容易漂白加工，适宜于造纸。

人们将上述两种各具特点的木类植物长纤维和草类植物短纤维以适当的比例混合后，纤维之间就能自然而然地紧密聚合而成纸，不需胶合粘连。所造之纸强度和挺度好，所以千百年来宣纸始终以青檀皮和沙田稻草为原料。

宣纸的制作过程极其繁杂，其原料需经过浸泡、灰腌、蒸煮、漂白、水捞、加胶、贴烘等8道流程和近百个操作工序，历时一年方可制成。有人把其制作过程浓缩为“日月光华，水火济济”八个字，足见其制作之难。自古民间就有“一张书纸，千滴血汗”之说。

正因为原料之难取、工艺之复杂、时间之长久、劳动之艰辛，所以宣纸产量有限，价格也相当高，历代都被列为贡品。宣纸具有“韧而能润、光而不滑、洁白稠密、纹理纯净、搓折无损、润墨性强”等特点，并有独特的渗透、润滑性能。写字则骨神兼备，作画则神采飞扬，成为最能体现中国艺术风格的书画纸。

中国画技法有“墨分五色”，即一笔落成，深浅浓淡，纹理可见，墨韵清晰，层次分明，这是书画家利用宣纸的润墨性，控制了水墨比例，运笔疾徐有致而达到的一种艺术效果。手工抄造的宣纸最适宜表达中国书画艺术的韵味，所以，历代文人墨客、书画名家无不以在宣纸上挥毫泼墨为人生一大快事，或题辞称颂赞誉，或留下墨宝丹青。

00年，宣纸被国家质监总局批准为中华人民共和国原产地域产品，明确规定只有在泾县境内以青檀皮、沙田稻草为原料，采用传统工艺生产的书画纸才能被称为宣纸。

历史文化名城苏州是苏绣的故乡，在小桥流水人家的江南美景中，坐拥00年历史的苏州文明熠熠生辉。苏绣，是江南女子一生中最美丽的情结。

刺绣，古称针绣，是用绣针引彩线，按设计的花纹在纺织品上刺绣运针，以绣迹构成花纹图案的一种工艺。苏绣的发源地在苏州吴县一带，现已遍衍江苏省的无锡、常州、扬州、宿迁、东台等地。江苏土地肥沃，气候温和，蚕桑发达，盛产丝绸，自古以来就是锦绣之乡。优越的地理环境，绚丽丰富的锦缎，五光十色的花线，为苏绣发展创造了有利条件。

据西汉刘向《说苑》记载，早在二千多年前的春秋时期，吴国已将苏绣用于服饰。三国时代，吴王孙权曾命赵达丞相之妹手绣《列国图》。据《清秘藏》叙述苏绣“宋人之绣，针线细密，用线一、二丝，用针如发细者为之。设色精妙，光彩射目”。可见在宋代苏绣艺术已具有相当高的水平。自宋代以后，苏州刺绣之技十分兴盛，工艺也日臻成熟。农村“家家养蚕，户户刺绣”，城内还出现了绣线巷、滚绣坊、锦绣坊、绣花弄等坊巷，可见苏州刺绣之兴盛。

到了明代，在绘画艺术方面出现了以唐伯虎、沈周为代表的吴门画派，大大推动了刺绣的发展。刺绣艺人结合绘画作品进行再制作，所绣佳作栩栩如生，笔墨韵味琳漓尽致，有“以针作画”、“巧夺天工”之称。自此，刺绣艺术在针法、色彩图案诸方面已形成独自的艺术风格，在艺苑中吐芳挺秀，与书画艺术媲美争艳。

光绪三十年（90年），慈禧七十寿辰，苏绣艺人沈云芝绣了《八仙上寿图》和《无量寿佛》等8幅作品祝寿。慈禧备加赞赏，书写“寿”、“福”两字，分赐给沈云芝和她的丈夫余觉。从此沈云芝改名沈寿，她的作品《意大利皇后爱丽娜像》，曾作为国家礼品赠送给意大利，轰动了意国朝野。《耶稣像》9年在美国举办的“巴拿马—太平洋国际博览会”上获一等奖，售价达000美元。

苏绣具有浓郁的地方特色，在苏绣中，江南水乡的美景一览无余。苏绣的仿画绣、写真绣其逼真的艺术效果更是名满天下，主要艺术特点有山水能分远近之趣；楼阁具现深邃之体；人物能有瞻眺生动之情；花鸟能报绰约亲昵之态。从人物、花鸟到山水、动物，从静如处子到动如脱兔，苏绣呈现着江南细腻绵长的精神内涵。在上千年的历史间，一代代绣娘巧手穿引，心手相传，创造出上百种技法，逐渐使苏绣成为一门丰富深邃的学问，吸引后来者在其中忘我穿行。

我国陶器的制造和使用大致始于距今1万年左右的原始社会时期。人们将具有可塑性的粘土，用水湿润后，经过手捏、轮制、模塑等方法加工成型后，在阴凉通风处风干，干燥后在800～000℃高温下用火烧造而成坚固的制品，这就是陶器。陶器的主要成分是硅和铝的无机盐类，它们无毒、无味，是制作生活用具的良好原料。

在陶器发明以前，人们为了取得熟食，有时把食物架在篝火上烤熟；或者是用石头砌成一个大坑，把猎物去皮，放进坑内，盖上热灰，直到焖熟；还有的就是用灼热的石块将兽肉烫熟；或把兽肉放入网中，泡入高温的泉水中，泡熟后食用。经过百万年的狩猎与采集生活，在原始的农耕作业的生产过程中，人们对于泥土的性质和状态有了更加深刻的认识。而居住环境的相对固定和生活资料的积累，使得人们开始研究储存生活资料的用具器物，在石质品、骨质品以及其它自然物之外去寻找一种新材料，用以煮熟、储存食物，于是以水、火、泥的合成方式生产的陶器就应运而生了。

陶器的发明，是人类文明发展的重要标志，是人类第一次利用天然物，按照自己的意志，创造出来的一种崭新的东西。它揭开了人类利用自然、改造自然的新篇章，具有划时代的意义。陶器的发明，也大大改善了人类的生活条件，在人类发展史上开辟了新纪元。

浙江余姚河姆渡遗址出土的黑陶，造型简单，早期盛行刻画花纹。河南渑池县仰韶村新石器时代遗址和陕西省西安市郊半坡遗址出土的彩陶，做工精美，设计精巧。这两个新石器时代遗址都属于母系社会遗址，有6000年以上的历史。

到了商代和周代，已经出现了专门从事陶器生产的工种。在战国时期，陶器上已经出现了各种优雅的纹饰和花鸟。这时的陶器也开始应用铅釉，使得陶器的表面更为光滑，也有了一定的色泽。

到了秦代，前期后期都处于全国战争的动荡之中，一般的生活用陶器、建筑陶器均无多少特征，与战国陶器基本一致。秦代最为杰出的制陶成就是秦始皇陪葬坑的兵马俑。从已发掘的俑坑情况可以看到，陶制兵马俑数量巨大，仅仅一个角落就有千万之巨；制作精湛，神态各异，造型生动，工艺成熟。

汉代历时00余年，陶器制作取得了很大成就，是中国陶瓷历史上的一个重要转折点。所制器物的表面被广泛施釉。汉代陶器整体造型风格比较端庄，腰腹多用几条弦纹装饰，陶佣以表现生活为主，造型与制作上不受拘束，神态准确，表情丰富。

唐代时，人们制陶时在色釉中加入不同的金属氧化物，经过低温焙烧，形成浅黄、赭黄、浅绿、深绿、天蓝、褐红、茄紫等多种色彩，但多以黄、褐、绿三色为主，后来人们习惯地把这类陶器称为“唐三彩”。唐三彩的出现标志着陶器的种类和色彩已经开始更加丰富多彩。

中国是世界上最早发明漆器的文明古国，先秦漆器，特别是战国、秦汉漆器上的绘画，在中国绘画史上熠熠生辉。

漆是原产我国的漆科木本植物漆树的一种分泌物，生漆是从漆树割取的天然液汁，主要由漆酚、漆酶、树胶质及水分构成。从漆树中分泌出来的漆液含有漆酚，在日光作用下会变成黑色发光的漆膜。

人们从观察到漆树的自然分泌液形成黑色漆膜的现象受到启示，而有意识地利用漆液来装饰器物。后来，人们又发现漆膜美观精致，经久耐用，用它作涂料，有耐潮、耐高温、耐腐蚀等特殊功能，又可以配制出不同颜色，光彩照人，能对器物起保护作用，于是开始制造漆器。

战国至西汉，是漆业的鼎盛时期。战国时漆器生产规模已经很大，成为国家重要的经济收入，并设专人管理。据记载，庄子年轻时曾经做过管理漆业的小官。漆器生产工序复杂，耗工耗时，品种又特别繁多，不仅用于装饰家具、器皿、文具和艺术品，而且还应用于乐器、丧葬用具、兵器等。这时的漆器很昂贵，但新兴的诸侯不再热衷于青铜器，而把兴趣转向光亮洁净、易洗、体轻、隔热、耐腐、嵌饰彩绘、五光十色的漆器。于是，漆器在一定程度上取代了青铜器。

制作漆器先制作胎体。胎为木制，偶尔也用陶瓷、铜或其它材料，也有用固化的漆直接刻制而不用胎。胎体完成，漆器艺人运用多种技法对表面进行装饰。漆器一般髹朱饰黑，或髹黑饰朱，以优美的图案在器物表面构成一个绮丽的彩色世界。在湖北曾侯乙墓出土的漆器有0多件。这些漆器是楚墓中年代最早也是最为精彩的，而且品类全，器型大，风格古朴，体现了楚文化的神韵。

汉代是漆器的鼎盛时期，漆器的品种又增加了盒、盘、匣案、耳环、碟碗、筐、箱、尺、唾壶、面罩、棋盘、凳子、危、几等，漆器也是以黑红为主色。同时，还开创了新的工艺技法，如多彩、针刻、铜扣、贴金片、玳瑁片、镶嵌、堆漆等多种装饰手法。

漆器图案根据不同的器物，以粗率简练的线条或繁缛复杂的构图表现，增强人或动物的动感与力度。黑红互置的色彩产生光亮、优美的特殊效果。在红与黑交织的画面上，形成富有音乐感的瑰丽多彩的艺术风格，展现了一个人神共在，绮玮谲诡、流动飞扬、变幻神奇的神话般的世界。

漆器初步制作好后，要放置在潮湿条件下干燥，固化后的漆器具有坚硬、耐酸、耐碱、耐磨的特性。要想让漆器固化后不产生裂纹或皱摺，需要建造专门的阴室，创造阴湿无尘的环境，以供漆器阴干之用。

《史记·滑稽列传》中记载：秦二世胡亥登基之后，想要用漆来漆绘城郭。由于胡亥暴虐、专横，没有人敢去谏止。当时有一个聪慧的侏儒名叫优旃，他对胡亥说：“主上如果不提出这件事情，臣也一定会向主上提议的。漆城虽然会使老百姓感到发愁和增加经济负担，但这是一件大好事。漆城光滑无比，敌人来了无法上城。涂漆是很容易的，但是要建造荫室却非常困难了，得建一个比都城更宏大的城郭才行啊。”这番话让胡亥认识到了自己的错误，于是就停止了这次劳民伤财的工程。由此可见，阴室在当时已成为漆器制造的重用设施，这种阴干方法后来一直沿用。