摆钟就是根据单摆定律制造出来的,其结构主要可分为走时部分、打点部分、指针部分和打点控制部分。走时部分主要有发条轮、二轮、中心轮、四轮、擒纵轮、擒纵叉、摆锤。打点部分主要有打点发条轮、打点二轮、打点三轮、打点四轮,打点五轮、风轮、星角轮、打捶和音簧。指针部分主要有分轮、跨轮和时轮。打点控制部分主要有二角凸轮、十二角凸轮、扇形齿、抬闸杠杆、开关杠杆、拨齿凸轮。
摆钟过于复杂不是我画几张图纸交给工匠就能做出来的,我打算和沈括、苏颂一起制作。沈括和苏颂都有一定的机械知识。
我将摆钟所需的所有零件图纸都分别画了出来,零件规格我只能先大致给出,只有在组装过程中慢慢修改,毕竟我懂的只是理论,没有实际做过摆钟。
我和沈括、苏颂三人经过无数次的组装、调试、修改,用了十天时间才把摆钟做好。这个摆钟外壳是用楠木做的,高两米,宽近半米。摆锤是用黄铜制作,其他大多零件都是用精钢制作,指针用玻璃罩盖着。
这个摆钟因为是试验品,所以外形非常质朴。我让沈括和苏颂研究摆钟大小变化内部各零件随之变化的规律,同时设计了一些造型各异、大小不一的钟楼让沈括和苏颂主持修建在各学校内和汴京城内各处。
摆钟的生产技术我不打算卖出去,根据现在的生产力摆钟就是奢侈品,普通百姓不可能买的起。我还是准备以竞标代理商的形式出售摆钟。
治平二年二月中旬,陆续又有些大地主来买了技术,新政正在有条不紊的进行着,小学中已经有一部分离得近的做账人员在学习了,军校中禁军们正接受着严格的训练。
我开始教授沈括、苏颂、玄幽子师兄弟格物学。玄幽子师兄弟一共四人,其中老大玄通子精通医药,老二玄幽精通炼丹术,老三玄明子精通天文,老四玄木子精通“驱鬼捉妖”。测量的初步知识太简单了,我还没教他们自己就看会了。我就从简单的运动开始讲,把机械运动的概念详细的讲解了一遍。机械运动的概念他们理解起来也不难,我讲完后提了几个相关问题他们都能回答正确。
有了摆钟,速度和匀速运动讲起来也不费力,再加上一些小实验和应用题的配合他们很快便融会贯通了。
接下来我讲到物质的变化和性质,讲这一章费了我很多口舌,举了很多例子,还好他们几人都有一些简单的物理、化学知识。
给他们证明空气的存在很简单,用一张布兜风就可以了。我就先教到这里,出了大量不同类型的相关题型让他们回去做。后面的氧气部分还是用实验引导他们发现效果好,硬生生的把概念灌输给他们这种教学方法可不是我推崇的。
我准备了几个方形的玻璃盒,几支蜡烛。我让沈括他们把蜡烛放进玻璃盒中点燃,其中几个盒子密封起来,几个盒子留几个小孔。很快密封起来的玻璃盒中蜡烛就熄灭了,而留有小孔的玻璃盒中的蜡烛就一直燃烧完才熄灭。
我让沈括他们认真想想这一实验现象能说明什么。他们几人围着几个玻璃盒看来看去,不一会儿玄幽子大叫一声:“我明白了。”
其他几人都好奇的看着玄幽子,他的师兄玄通子赶紧问到:“你明白什么了?”
“我明白了蜡烛燃烧需要有空气才行,你们看这密封的盒子,蜡烛把盒子里的空气烧没了就熄灭了,而有孔的盒子烧了里面的空气还有空气从外面进去。”玄幽子兴奋的说到。
“你们几个怎么看?”我问到。
“应该就是如此。”