第77章 研制手工机床

朱高煦把两个秤盘交换了位置，两遍依旧平衡。

朱高煦就说道：“这个秤，叫做天平，因为它的两边，是一样长的，所以，当它打平的时候，两边的重量就是相等的。”朱高煦总结道：“这个大家能明白吧？”

“嗯，我们明白了。”徒弟们先后说道。

“好了，这里我们就能得出第一个结论：当杠杆的两边一样长的时候，那么当它打平的时候，两边的物体的重量是相等的。接下来，我们来做一个小游戏。”朱高煦说着，向院子里走去。

听到做游戏，徒弟中一些较小的孩子们，还是挺兴奋的，这可是汉王殿下带头玩，谁也不敢说什么。

院子里已经有一个带着刻度的跷跷板。

朱高煦先让一个看起来最重的工匠坐在了跷跷板的一边的中间位置。

“谁能把他撬起来，就能再吃一个橘子。”朱高煦宣布道。

于是很多人都想尝试，但是工匠们毕竟都是大人，还是让给了孩子们。

一个看起来要比对面瘦弱很多的孩子坐上了跷跷板，一开始怎么用力也压不动，后来，他想了想，把屁股向后挪了几次，终于把对面的工匠撬了起了。

“很好，这个橘子归你了。”朱高煦递出了手中的橘子。然后继续问道：“谁来说一说，为什么他一开始撬不动对面，后来却成功了？”

“我来我来！”看到别的孩子能多吃橘子，又一个孩子勇敢的站了起来。“他一开始撬不动对面，是因为对面的人比他重。后来……后来应该是因为他坐的地方，比对方远得多。”

“回答的很好，这个橘子归你了。”朱高煦继续发放着橘子。

“这就是我们得出的第二个结论：如果想要一个相同重量的人或者物，在杠杆上发挥更大的作用，就需要让TA离支点更远。而接下来，咱们需要探索的，就是这个关系。”

朱高煦继续说道：“大家看，这个跷跷板上面有刻度，分别是一尺、两尺、三尺……大家接下来可以用人，或者物，来探讨一下，坐的远近与施加的力量之间的关系。”

然后，朱高煦继续坐回书桌，自己也吃着橘子，喝着茶水。

院里的孩子和工匠们，则开始玩了起来。

半个多时辰以后，朱高煦再次来到院里。几个孩子才从跷跷板上下来。

“大家说说，都有什么发现？”朱高煦问道。

徒弟们开始七嘴八舌的回答自己的发现。

比如，一个孩子说，如果对面两个孩子分别坐在一尺和二尺的地方，他就需要坐到最少三尺的位置才能把对面两个孩子撬起来。而如果对面三个孩子坐到一尺、两尺和三尺的位置，自己则至少需要坐到六尺的位置才可以撬动对面三人。

然后，他就得到了一个橘子。

而一个工匠则说，自己在其他人玩的间歇，往跷跷板上放了一些砖块，然后发现，如果在一侧的二尺位置放一块砖，那么就得在对面的一尺位置放两块砖，才能基本平衡。

如果把那一块砖放到三尺的位置，对面就得在一尺位置放三块砖，才能平衡。

因此，他猜测，每一块砖能发挥的力量，跟它距离支点的距离，是成比例关系的。

朱高煦对他很赞赏，他几乎可以说，已经总结出了杠杆原理的本质。

这证明这个工匠，除了基础打得非常牢之外，观察和总结的能力，也非常强。

“很好，你可以拿三个橘子。”朱高煦说道，然后开始了总结：“杠杆中，每个物体能施加的力量，跟TA自身的重量成正比，跟TA距离支点的远近，也成正比。”

“我们以后，将用一套新名词来描述这个关系，物体的重量，叫做力，力量的力；而物体距离支点的距离，叫做力臂，臂膀的臂；而力与力臂相乘的乘积，就叫做力矩，规矩的矩。”

朱高煦停顿了几息时间，让下面的徒弟们慢慢记住。然后再次说道：“在各种杠杆中，总是力矩较大的一方，能撬起力矩较小的一方。”

说完这些后，朱高煦再次说到：”好了，今天就到这里，筐里还有点橘子，大家都分了吧，不要一次吃太多，会拉肚子的。”说完，朱高煦就转身，走向中院。

“恭送师父！”工匠和孩子们向朱高煦行礼，然后就开始争抢起了橘子。

接下来的几天里，朱高煦又给徒弟们讲解了各种杠杆的变种应用，并鼓励大家自己去寻找其他的杠杆应用。算是把杠杆这一课彻底讲解透彻了。

之后的一段时间里，朱高煦继续给徒弟们讲解了滑轮、轮轴、摩擦力、相互作用力、浮力等等内容。

在讲解完这些基础的内容后，朱高煦开始带领徒弟们逐一分析现有的工具都是什么结构，运用了哪些原理，并和大家一起研究，还有哪些可以改进的地方。

这为铁匠木匠们进一步改进基础工具，提供了不少可行的方案，朱高煦让大家专门记录下来，给工匠们参考改进。

做完了这一步，朱高煦开始引导他们，设计更为复杂的手工机床。

手工机床分为镗床、铣床、钻床、磨床、刨床等等大类，后续还衍生出了圆车等等更加复杂的机床。

手工机床是从手工业到现代工业转化的一个重要先决条件。手工机床比那些原始的简单工具，工作效率要高很多，不过也更加费力，往往需要几人或者十几人一起配合才能开动。

而未来，一旦蒸汽机等大型动力设备研制成功，与这些机床及后续改进型机床相互配合，将会彻底颠覆整个工业体系。

前一世，这一切最终让欧美国家受益，进而统治整个世界几百年。

而这一世，朱高煦发誓，要让这个荣耀，属于我大明朝！

机床设计这边已经有了进展，下一步，就需要钢铁工业和各种相关材料的配合了。而现在距离朱高煦的首批徒弟去钢铁厂，已经有三个多月了，也是时候，检查一下他们的工作成果了。