【线上展览】农耕智慧——农具中的物理学

【线上展览】农耕智慧——农具中的物理学本站　　把握社会主义先进文化前进方向，秉承满足人民文化需求和增强人民精神力量统一的宗旨，以创新谋发展，不断提升群众文化获得感、幸福感，为国家文化建设作出贡献

　　把握社会主义先进文化前进方向，秉承满足人民文化需求和增强人民精神力量统一的宗旨，以创新谋发展，不断提升群众文化获得感、幸福感，为国家文化建设作出贡献。

　　人类既没有锋利的牙齿和爪子，也没有能够用来飞翔的翅膀，更没有多种躲避天敌的手段，是怎么在历史长河中生存下来，并且成为地球上的霸主的呢？

　　如果单从自身实力来看，哪怕是最强壮的人类，在自然界中的生存地位恐怕都会在倒数之列，为了能在弱肉强食、适者生存的环境中生存下来，人们就开始通过各种简单工具的制作和使用，来提升自身的综合实力。长此以往，没有了生存的威胁，才有时间和精力进行科学文化等种种人类文明的创造。农业，是最古老的文明产业也是无论如何发展都必不可少的部分之一。

　　农具的产生和发展是与农业的产生和发展同步进行并互相促进的。虽然当今社会，农民依然处于社会的最底层，但是不能否认的是，一代又一代大字不识几个的农民，却能依靠着自身朴素的理解，制作、使用着那些蕴藏着物理学原理的农具。下面，就让我们来盘点下部分使用了物理学原理的农业用具吧！

　　西汉时期独轮车就已在一些田间隘道上出现。北宋时正式出现独轮车名称。在近现代交通运输工具普及之前，是一种轻便的运物、载人工具，特别在北方，几乎与毛驴起同样的作用。

　　杠杆原理想必大家都不陌生，独轮车正是运用杠杆原理达到省力效果的。它的支点在轮子的中心位置，阻力臂是轮子到货物的距离，动力臂是轮子到人用力位置的距离。正是通过杠杆的运用，才让货物在水平运动的过程中，减少保持货物悬浮在空中的支撑力，从而达到更加轻便地运送货物的效果。

　　连枷在古代，既可以被用于农业，也可以被用于战争。用于农业的连枷由一个长柄和一组平排的竹条或木条构成，用来拍打谷物、小麦、豆子、芝麻等，使籽粒掉下来。

　　连枷是一种运用惯性翻转枷头，同时在重力与惯性力的作用下狠狠敲击农作物使其脱粒的工具，达到传说中的“四两拨千斤”的效果。为了确保操作的连贯性，从而增加惯性带来的力，连枷的正确运行方式是下图右，而非图左。所以，没有一定的功夫是玩不转的。

　　簸箕是一种用来簸去稻米中的杂质和空壳的农具，在农村里也用来晾晒柿子、花生等等，北方用柳编，南方用竹编。同时也是一种临时承装农作物的器具，至今在乡下，仍被广泛地使用。

　　簸箕主要是靠涡流效应，将较轻的杂质剥离出去。如下图所示，在使用过程中，首先将簸箕向上扬起，将粮食杂质混杂物抛向空中，然后再将簸箕向下压至水平，让粮食颗粒原路落回簸箕。在向下压的过程中，簸箕下表面空气受“压”，形成高压气团，簸箕上表面空气受“拉”，形成低压气团，这种情况下，下表面的气流会沿簸箕边缘“补偿”到上表面，从而形成一个涡流，粮食中的轻质杂质就会被涡流“吹”出簸箕。如此往复多次，就会实现将轻质杂质分离出粮食颗粒的目的。

　　龙骨水车是汉族历史上的灌溉农具，流行于我国大部分地区。这种提水设施历史悠久。因为其形状犹如龙骨，故名“龙骨水车”。虽然现在已经很少见到，但是在当时，却解决了“水往低处流”的灌溉难题。

　　龙骨水车的结构是以木板为槽，尾部浸入水流中，有小轮轴，以带有板叶铰链与轮轴转动连接。另一端有大轮轴，大轮轴固定于堤岸的木架上，作为铰链的主动链轮，轮轴上有固定的拐木。用时踩动拐木，使大轮轴转动，带动槽内板叶刮水上行，倾灌于地势较高的田中。龙骨水车既能通过齿轮的联动实现将水运往高处的效果，又能通过调整齿轮的大小达到费时但省力的效果。

　　古代劳动人民的智慧是无穷的，其智慧不仅仅体现在农业工具的使用上，也体现在生活中的方方面面，如存储物品的容器、衣食住行的生活用品甚至是以农业为题材的艺术创作。也就形成了独特的“农耕文化”，成为我国的艺术宝藏。