滑轮

　　滑轮与杠杆、斜面一样，是物理学上的简单机械。由一个周边有沟槽的圆盘和一条跨过圆盘的绳索（或胶带、钢索、链条等）所组成。通过绳索绕中心轴的运动来实现机械效能。滑轮的基础是杠杆原理，属变形杠杆。最早记载在战国时期的《墨经》中，《墨经·经下》把向上提举重物的力称作“挈”（qí），把自由往下降落称作“收”，把整个滑轮机械称作“绳制”。滑轮分为定滑轮和动滑轮两种：中心轴固定不动的是定滑轮，为变形的等臂杠杆，不省力但可以改变力的方向；中心轴跟重物一起移动的是动滑轮，为变形的不等臂杠杆，能省一半力，但不改变力的方向。实际中常把一定数量的定滑轮与动滑轮组合在一起使用，称滑轮组。滑轮组既省力又能改变力的方向，组合方式多样，省力的程度也不同。滑轮组广泛应用于机械工业中，如工厂中常用的差动滑轮（俗称手拉葫芦），也是起重机、卷扬机、升降机等机械的重要组成部分。

        滑轮在古代主要有两种应用形式，一是“滑车”。应用一个定滑轮，可改变力的方向；应用一组适当配合的滑轮，可以省力。至少从战国时期开始，滑轮在作战器械、井中。提水等生产劳动中被广泛应用。传说公元前四世纪，巧匠公输般为季康子葬母下棺，创制了转动机关（见《礼记正义》卷十），可能就是指的滑轮。汉代画像砖和陶井模型都有滑轮装置。

        另一种形式是辘轳。把一根短圆木固定于井旁木架上，圆木上缠绕绳索，索的一端固定在圆木上，另一端悬吊水桶，转动圆木就可提水。只要绳子缠绕得当，绳索两端都可悬吊木桶，一桶提水上升，另一桶往下降落，这就可以使辘轳总是在作功。辘轳大概起源于商末周初（公元前十一世纪）。据宋代曾公亮（998—1073）著《武经总要前集》卷十一《水攻·济水府》，周武王时有人以辘轳架索桥穿越沟堑的记载。唐代刘禹锡（772—842）描写了他亲自所见的一种叫“机汲”的提水机械，它是把辘轳和架空索道联合并用，以便把山下流水一桶桶地提上山顶，既浇出地又省力（《刘梦得文集》卷二十七《机汲记》）。