欹器滿覆

你知道嗎？最早的座右銘并不是一段文字，而是一種器皿，這就是欹器。

欹器是一種早已失傳的容器，很多史書、典籍中都對(duì)其有相關(guān)的描述。關(guān)于“欹器”，最早的有關(guān)記載可見于戰(zhàn)國時(shí)《荀子》一書《宥坐篇》。相傳孔子來到魯桓公的宗廟中，看到一個(gè)奇怪的器物，便問管理人員：“這是什么器物？”管理人員說：“這是宥坐之器。”孔子說：“我聽說宥坐之器，它空的時(shí)候是傾斜的，水注到一半就會(huì)正立，而注滿水卻會(huì)傾覆。”于是他讓弟子給這個(gè)宥坐之器注水，果然呈現(xiàn)出“滿則覆，虛則欹，中則正”的現(xiàn)象。

欹器的來源，可以從1953年在西安東郊發(fā)現(xiàn)距今約6000年左右的半坡遺址說起。遺址中發(fā)掘出一種尖底、口小的陶器水罐。在水罐的腹部中央偏下有兩系繩用的環(huán)耳。據(jù)考古分析這是用來打水的器皿。用繩子吊起空罐子的時(shí)候，罐子是傾斜的，放入水中水很容易進(jìn)入罐中，但水裝到一半的時(shí)候，水罐就會(huì)自動(dòng)地立起來。如果水盛滿了，將盛水的罐子提起來，水罐又會(huì)傾斜把一部分水倒出來；剩下半罐水時(shí)就又直立了。

欹器所表達(dá)的是“月盈則虧，水滿則覆”這樣一個(gè)道理，是中庸思想的闡釋。人非圣賢，孰能無過，關(guān)鍵在于我們要察微知著。后來人們通過在金屬上刻寫文字的方法來警示自己。再后來就發(fā)展成為如今的座右銘了。

你想制作一個(gè)欹器嗎？利用鐵絲、礦泉水瓶和透明收納箱就能制作一個(gè)簡(jiǎn)單的欹器，接下來請(qǐng)跟著本文動(dòng)手實(shí)驗(yàn)吧！

科學(xué)原理：在自制的欹器中，當(dāng)瓶內(nèi)無水的時(shí)候，其重心不在對(duì)稱軸上，而是處于稍稍偏向于瓶身幾何中心的一側(cè)，且較低于轉(zhuǎn)動(dòng)軸的位置，致使靜止時(shí)瓶身向一邊傾斜，即“虛則欹”。當(dāng)向瓶中倒水時(shí)，重心向?qū)ΨQ軸移動(dòng)，水倒?jié)M一半時(shí)，重心與對(duì)稱軸重合，但仍在轉(zhuǎn)動(dòng)軸以下，瓶身直立，即“中則正”。當(dāng)繼續(xù)向瓶中倒水時(shí)，總重心升高直至轉(zhuǎn)動(dòng)軸以上高處，致使容器極不穩(wěn)定，于是瓶身翻倒，將水倒空，即“滿則覆”。之后瓶身又回到原先傾斜的狀態(tài)。

材料準(zhǔn)備：礦泉水瓶、鐵絲、長尾夾、擴(kuò)孔器、熱熔膠、透明收納箱、剪刀

實(shí)驗(yàn)操作：1. 取一空礦泉水瓶，用剪刀將瓶底剪去2cm。

2. 找到瓶身的重心，在重心上方1cm左右偏一側(cè)對(duì)稱的位置用水筆確定等高的兩點(diǎn)。

3. 在瓶身記號(hào)處用擴(kuò)孔器開孔，孔徑與鐵絲直徑一樣大。

4. 將鐵絲從兩孔中穿過，并用熱熔膠固定防止漏水。

5. 將兩個(gè)長尾夾分別夾在透明收納箱左右對(duì)稱位置，并將鐵絲穿過長尾夾，此時(shí)瓶身由于重心的偏移而歪斜（若不歪斜，可在一側(cè)位置增加配重，如用熱熔膠粘螺母）。

6. 往瓶子內(nèi)不斷加水，瓶身慢慢由傾斜變?yōu)樨Q直最后發(fā)生翻轉(zhuǎn)。