公元692年,张鷟(zhuó)《朝野佥(qiān )载》记载:有人向女皇武则天献上“木制暖炉,虽然其中装有发热的材料,但怎样转动也不会翻倒”(“木火通,铁盏盛火,辗转不翻。”)。香火挂在三个彼此分开圆环上,无论怎样转动,这些环使香火始终保持直立。这种连锁环保持中心处东西直立的装置通常被称为“卡丹环”,是以公元16世纪意大利科学家杰罗姆?卡丹的名字命名,但是中国人的发明比他早了1700年。
1、 卡丹环
二、 科学原理 (原理没说清,现代应用倒出来了)平衡环装置是现代陀螺仪的基础。古代的陀螺,如下图所示,当处于回转运动中的陀螺显倾斜状态时,其重力分量(p)会使它的中心轴线更加倾斜,但回转效应又使其中心轴线向垂直方向(v)偏转。因此,一旦陀螺旋转之后就不会倒下,而是沿一锥面运动,称为进动。它的运动特性使孩童们感到极大兴趣,因此,它在中国作为一种玩具,一代代地传了下来。现代平衡环成为航空、航海必不可少的仪器,即陀螺仪表,或称回转仪(gyroscope)。陀螺仪使航海成为可能,而且在现代飞机中是“自动领航”所必不可少的。现代的飞机、导弹和轮船不论怎样急速在空中或海上运动,都能辨认方向,这是由于安装了陀螺仪的缘故。
1、 原理图
三 现代运用
1、 登笼球
2、 飞机机翅
3、 洗衣机
4、 科研
四、 文献记载 张鷟《朝野佥载》: “木火通,铁盏盛火,,辗转不翻。” 司马相如《美人赋》中:“金属环内含有燃烧着的香”(金 薰香, 帐低垂“)(….) 《西京杂记》记载:”丁缓......还做了‘卧褥香炉’,也称作‘被中香炉’。他本来出自方风,后来其法失传,直到丁缓才开始重新制作它。他创制的香炉其机环朝各个方向旋转,而炉体却能保持水平,可放在被褥里。“ 乾隆《杭州西湖志》(公元1734年)提到,装上”连锁轴“其中有纸灯笼,不管在街上怎样踢,怎样滚动,里面的灯火也不会熄灭,因此称为滚灯。
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