自动机械真的能自动吗

时间:2023-11-17 05:29:02

有一种非常小巧的仪器,叫测步仪,不知道读者朋友是否听说过。它和一只怀表的样子和大小差不多,可以放在口袋里,它会自动计算你步行时走的步数。图所示的就是测步仪的表盘和内部构造。在这个机械构造中,主要的部分是重锤B,它跟杠杆AB固定在一起,并位于AB的一端。杠杆AB可以围绕轴A旋转。在静止状态时,重锤会停留在图中所示的位置,由一个软弹簧把它“固定”在仪器的上半部分。我们知道,人每走一步,身体都会有起伏。所以,当人带着测步仪走路时,测步仪也跟着上下起伏。但是,由于惯性的作用,重锤B并不能立刻跟着仪器的起伏而升起,它会反抗软弹簧的弹性,使自己到达仪器的下半部。受到同样原理的影响,当测步仪往下落时,重锤B会向上移动。所以,人每向前走一步,杠杆AB都要来回摆动两次(也就是上去一次,下来一次)。同时,AB的摆动可以带动齿轮转动,使表盘上的指针移动,从而记录下这个人的步数。

如果有人问:测步仪产生动作的能源来自何处?你可以肯定而准确地告诉他,是人的肌肉做功。没错,这是完全正确的。可能有人认为:对于步行的人来说,根本不用多花能量,就可以使这个仪器运转,因为反正人是行走着的。这个观点是错误的。对于带着它步行的人来说,当然需要花一些力量,除了克服它的重力外,还要克服拉住重锤B的弹簧的弹力,把这个仪器抬到一定的高度。

自动机械真的能自动吗

图 测步仪示意图。

说到这种仪器,不禁使我想起另一种仪器,就是由人的日常动作带动的手表。这种手表很常见,当把它戴在手腕上的时候,通过手的不停动作就可以上紧发条,根本不需要手动来上发条。通常情况下,我们只需要戴几个小时,就可以使发条上紧,保证手表走一昼夜。这种表上发条的方法非常方便,只要发条上到一定的程度就完全能保证它的准确性。而且,在这种表的表壳没有任何开孔,可以防止灰尘和水进入手表内部。而且这种手表还有一个好处——根本不用去想什么时候上发条。表面上看来,似乎这种表只能给钳工、裁缝、钢琴家、或者打字员使用才行,对于脑力劳动者来说,根本不适用。但是,这种看法是错误的。对于这种表来说,只需要非常细微的脉动,就可以使它走动,并上紧发条。哪怕只是动作了两三下,也足以使重锤带动发条,走上几个小时都没有问题。

那么,我们是不是可以这么认为:这种表不会消耗主人一点儿能量,就可以一直走下去。这种看法是不正确的。它与手动上紧发条的普通手表是一样的,也是需要主人肌肉的能量的。当把这种手表戴在手腕上时,通过做动作所做的功要比普通的手表大一些。跟前面的测步仪一样,在克服弹簧的弹力时会消耗佩戴者的一部分能量。

从某种意义上来说,这两种装置都不能算自动机械,它们只是不需要人“专门照料”罢了。但是,它们仍然需要人的肌肉的力量来上紧弹簧。