大多數(shù)材料都有不同程度的彈性,如果將其彎曲,便會(huì)以很大的力量恢復(fù)其原形。在人類歷史上,一定很早就注意到樹苗和幼樹的樹枝有很大的撓性,因?yàn)樵S多原始文化利用這一特性,在特制的門后或籠子后楔上一根棍,或者用活結(jié)套在一根桿上向下拉;一旦松開張力,這根棍或桿就會(huì)往回彈。他們就用這種辦法來(lái)捕捉飛禽走獸。
實(shí)際上,弓就是按這種方式利用幼樹彈性的彈簧;先向后拉弓,然后撒手,讓其回彈。中世紀(jì)時(shí),這種想法開始出現(xiàn)在機(jī)械上,如紡織機(jī)、車床、鉆機(jī)、磨面機(jī)和鋸。操作者用手或腳踏板給出下壓沖程,將工作機(jī)械往下拉,這時(shí)用繩索固定在機(jī)械上的一根桿彈回,產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
彈性材料的抗扭性不壓于它的抗撓性。希臘帝國(guó)時(shí)期 (大概是公元前4世紀(jì))發(fā)明了用搓成的腱繩或毛繩拉緊的扭簧,用以代替簡(jiǎn)單的彈簧來(lái)加強(qiáng)石弩和拋石機(jī)的威力。這時(shí)人們開始認(rèn)識(shí)到,金屬比木頭、角質(zhì)或任何這類有機(jī)物質(zhì)的彈性更大。
菲洛 (其寫作年代約為公元前200年)把它作為一項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)來(lái)進(jìn)行介紹。他估計(jì)讀者是難以置信的。凱爾特人和西班牙人的劍的彈性,引起了他的亞歷山大城的前輩的注意。為了弄清楚劍為什么有彈性,他們進(jìn)行了許多實(shí)驗(yàn)。結(jié)果他的師傅克特西比發(fā)明了拋石機(jī),拋石機(jī)的彈簧是用彎曲的青銅板作成的——實(shí)際上是最早的片簧;菲洛本人又進(jìn)一步改進(jìn)了這些拋石機(jī)。富有創(chuàng)造性的克特西比在發(fā)明這種拋石機(jī)后,又想出了另一種拋石機(jī)—一它利用汽缸內(nèi)空氣在受壓的情況下產(chǎn)生的彈性工作。
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