大家好,我是中国科技馆“华夏之光”展厅的小小志愿者李夏熹,今天我为大家讲述的是《推进船只行进的工具——桨》。
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中国科技馆“华夏之光”展厅2021级小小志愿者李夏熹
浙江省余姚河姆渡文化遗址是我国重要的文化遗址之一。考古学家在这个遗址进行考古挖掘工作时,发现了几根长度大约1米的木制品。经过研究,考古学家一致认为,这些木制品是早期的木桨。木桨一共有6支,仔细观察保存得最好的一支,能看出上面刻有线纹,而且做工比较精细,因此他们推断,这些木桨的工艺比较成熟。而原始木桨的出现应该早于这些木桨,甚至有可能出现于大约8000年前。
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新石器时期的木桨,图片来源于《中国古代航海》丛书
随着考古工作的进行,考古学家还在江浙一带滨海地区发现了4700年前的新石器时代末期舟船上的木桨。据研究文献记载,西汉时期的木船上已经配备了桨。到了晋代,出现了“车船”,就是在船的外侧安装像轮子一样的推进工具,这实际是对桨的发展。
桨是最原始的船舶推进工具之一。舟产生之后,才出现了桨。有一种说法是,最早的桨是人的双手,人们抱着树干或乘坐独木舟过河时,用手划动水,使前进的速度加快。桨由桨叶和桨柄组成。桨叶是扁的板状,桨柄一般是圆杆。桨有长短之分,古人把短的桨叫做“楫”,把长的桨称为“棹”。
有一首歌这样唱道:“让我们荡起双桨,小船儿推开波浪。”如果不借助于桨或其他推进工具,船在水面上只能“随波逐流”,利用桨可以控制船前进的方向、速度。
智慧的古人利用水的反作用力发明了桨。桨在划动时,每一次的动作其实就是向后划动,然后从水里把桨提出来,再浸入水里并同时再向后划动,这样如此反复,利用水的反作用力推船前进。从做功的角度来看,这是间歇做功。从杠杆原理的角度来看,船桨与支架接触的地方是支点,划船者手握的地方到这个支点的距离小于水面到该支点的距离,所以阻力臂大于动力臂。划船者的手只需要小幅度摆动,就能使船桨的下端在水中大幅度摆动,这样就省了距离。因此,桨是费力杠杆。
桨的发明和使用不仅提高了船只航行的速度,减少船只偏离航向的次数,还为人们的生活增添了几分乐趣。在我国,每逢端午节,很多地区都开展“划龙舟”比赛,赛场上,十几乃至几十支“龙舟”队伍破浪前行,众多划船手喊着整齐的口号划动船桨,场面十分壮观。
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独木舟,图片来源于《中国古代航海》丛书
好了,这就是本期“趣读华夏科技故事”的内容,云端揽胜,乐享科学,敬请大家继续关注中国科技馆“云享科学”活动。
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本文节选自《中国古代航海》,略有改动。
《中国古代航海》/戴天心/安娜/常铖编著.北京:科学普及出版社,2021.4(把科技馆带回家.华夏之光)
策划:李广进
制作:王晰玉、李夏熹
审核:王紫色、李广进
中国科技馆古代科技展览部(筹)供稿
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本文来自:中国数字科技馆
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