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自動售貨機是如何設計的?

古代物理學知識的升華

——1700年自動售貨機的使用自動售貨機可以說是我們這個時代的象征。最早的自動售貨機是亞歷山大時代的希臘科學家赫羅設計的。他發明的這個裝置是為在廟宇裏施與聖水用的。這種自動售聖水機是壹只底部有壹根短出水管的盛水壺。管的進水口在壺內。壺裏還有壹根裝在樞軸上可以像蹺蹺板壹樣轉動的小棒。棒的壹頭吊著活塞。平時小棒保持水平狀態,活塞恰好堵住進水口。如果把硬幣從水壺上方的狹縫投入,它就會擊中小棒的另壹頭,於是小棒傾斜,提起活塞,水就從出水管流出,註入酒杯。等硬幣落到壺底時,小棒又恢復常態,把水流切斷。如今較簡單的投幣控制機,如自動售糖果機,就是采用類似的原理制成的。

才華橫溢的赫羅發明的東西很多。從他許多力學和工程學的著作中可以看出,他思索的東西包括科學實踐和客廳魔術。

赫羅設計的自動計程儀,人們認為是最早的計數裝置。它安在馬車上的箱子裏,是壹個帶有輪子和渦輪的裏程表。他的自動計程儀在機械史上占有重要的壹頁。

赫羅還制造了壹種能測量角度,並校正水準的測量儀器。它引起人們註意,不僅是因為它的精確度超過早先的儀器,而且它有可互換的部件。

此外,他還發明了榨橄欖油和葡萄汁的壓榨機、強弩,並在書中描述如何用空氣泵使樂器發音。他的大多數發明是供招待客人時用的,或是為了給崇拜者留下深刻的印象。赫羅制造了許多用繩子操縱的自動裝置,如會唱歌的機械鳥,能升降帷幕的木偶戲。更不簡單的是,他還利用蒸氣或熱空氣驅動機件。他發明了壹種稱為汽轉球的蒸氣渦輪。蒸氣進入壹只中空的球,再從球上對稱方的壹對噴嘴中噴出來,於是中空球在蒸氣的推力下運轉。這副裝置證實了蒸氣的力量,比蒸汽機的出現要早1700年。

赫羅最驚人的設計是壹件寺廟模型。廟宇的門的開合是間接控制的,這使觀眾感到很神秘。祭壇是中空的。點火加熱祭壇,空腔裏的空氣就受熱膨脹,把壹根活桿往下壓,下方容器裏的水受壓後就從壹根管子裏流出去,流進壹只水桶裏,於是水桶下垂,帶動通過繩子與之相連的門的轉軸,把門打開。當祭壇的火熄滅時,腔內空氣收縮,水被吸回容器裏,水桶重量減輕,平衡砝碼落下,把門關住。

赫羅的設計究竟有多少制作成功,我們不知道。但在他的書裏記載的這些構想的圖樣和說明,無疑表明他走在他的時代前面許多個世紀。

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