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格物院首届“算学科”与“格物预科”的九名新生,如同九株被移栽到新土壤的幼苗,在叶明刻意营造的、强调实证与创新的环境中,开始以惊人的速度汲取养分,茁壮成长。
他们与之前的七名“星火”学员一起,构成了格物院未来发展的核心人才梯队,院内学习研讨的氛围日益浓厚。
这一日,叶明照例在研习室讲解《基础力学》中的杠杆原理与省力应用。他不仅用公式推导,更搬来了实物——几根粗细不一的木棍、石块和绳索,让学生们亲身体验支点变化对施力大小的影响。
“……故而,欲撬动重物,非必力大无穷,寻对支点,找准力臂,四两亦可拨千斤!”
叶明总结道,目光扫过下方专注的年轻面孔,“此理不仅可用于起重,于器械设计、建筑营造乃至军械改良,皆有广泛应用。诸位课后可自行构思一两种应用此理的小器械草图。”
大部分学生还在消化理解,埋头记录。坐在前排的墨恒却已经双眼放光,手指无意识地在桌面上比划着,嘴里念念有词。
而坐在他斜后方的赵青川,则眉头微蹙,似乎陷入了更深的思考。
课后,叶明正准备离开,却被赵青川叫住。
“院判,”赵青川执弟子礼,语气恭敬却带着困惑,“学生方才听讲,于杠杆原理尚有不明。院判言,力乘以力臂等于重乘以重臂,方可平衡。然学生观日常所用之杆秤,其提纽(支点)并非居中,秤砣(力)亦远轻于所称之物(重),此又是何道理?岂非与原理相悖?”
叶明眼中闪过一丝赞赏。这个问题问到了点子上,说明赵青川并非死记硬背,而是在真正思考原理与实际应用的结合。
“问得好!”叶明没有直接回答,反而看向其他尚未离开的学生,“墨恒,你来说说看,杆秤之妙在何处?”
被突然点名,墨恒先是一愣,随即反应过来,他本就对器械结构敏感,略一思索便答道:“回院判,杆秤之妙,在于其并非等臂杠杆。其提纽靠近秤钩,使得重臂极短,而秤砣可在长长的力臂杆上移动。”
“如此一来,即便秤砣本身不重,只要在力臂杆上移动足够距离,其‘力臂’数值变大,便能与重物端极短重臂下的大重量相平衡!学生以为,此正是杠杆原理之灵活运用,关键在于力臂与重臂之比,而非力与重本身绝对大小!”
他一边说,一边用手比划,将杆秤的结构和受力分析得清清楚楚。
赵青川听完,茅塞顿开,脸上露出恍然与钦佩之色,向墨恒拱手道:“墨兄高见,青川受教了!”
叶明满意地点点头:“墨恒解释得极是。格物之理,在于活用,不可拘泥。青川能于常物中发现问题,亦是难得。”
他趁机引导,“你二人,一者精于结构与实操,一者善于思辨与追问,正可相互砥砺。日后若有疑难,不妨多交流探讨。”
墨恒和赵青川对视一眼,皆从对方眼中看到了认同与一丝棋逢对手的兴奋,齐声应道:“学生遵命。”
这次小小的课堂互动,仿佛打开了一扇门。此后,墨恒与赵青川果然走动频繁起来。
墨恒常常拿着自己设计的器械草图找赵青川讨论原理是否合理,而赵青川在推导公式遇到困难时,也常去工坊看墨恒动手制作模型,以直观感受辅助理解。
这一日,叶明给“星火”和新生们布置了一项小组课题——设计并制作一款能提升井口汲水效率的器械,要求结构简单、成本低廉、易于维护。
大部分小组还在争论方案,墨恒和赵青川却几乎立刻组成了搭档。
墨恒凭借对结构的敏感,迅速画出了几种滑轮组和曲柄摇臂的构思;而赵青川则负责计算不同滑轮组合下的省力效率,以及分析不同材质绳索和桶具的耐用性。
两人在工坊里泡了整整两天,失败了数次。一次因为滑轮轴承受力不足而断裂,一次因为绳索缠绕方式错误导致效率反降。
但他们毫不气馁,墨恒反复改进滑轮结构和轴承材质,赵青川则重新计算受力,优化方案。
最终,他们制作出了一款结合了定滑轮、动滑轮和省力曲柄的复合式汲水器。
当他们在格物院后院那口废弃的老井上安装调试成功,一名瘦弱的杂役仅用以往三分之一的气力,便轻松将满满一桶水从深井中摇上来时,围观的其他学生和工匠都发出了惊叹。
叶明亲自检验了他们的作品,结构精巧,计算准确,效果显着。他看着面前两个因成功而满脸兴奋、却又带着黑眼圈的年轻人,心中感慨万千。
“此物虽小,却可见尔等已将格物之理用于实处。”叶明嘉许道,“墨恒之巧思,青川之精算,相得益彰。此汲水器,可命名为‘墨青辊’,稍加改良,或可推广于民间,惠及百姓。”
“墨青辊……”墨恒和赵青川重复着这个名字,相视一笑,一种名为默契与成就感的东西在两人心中流淌。这是他们合作的第一件成果,也得到了院判的认可。
叶明趁热打铁,开始将一些更实际的研究任务,拆解后交给这些表现出色的学员参与。
墨恒被安排进入改进弩项目组,协助优化弩机内部传动结构;赵青川则被要求协助整理、校验信号火箭延时引信的计算数据表。
他们不再仅仅是学习者,开始成为格物院研发力量的一部分。虽然做的仍是辅助性工作,但那种被信任、能参与实际项目的感觉,极大地激发了他们的热情和责任感。
冷锋将这一切看在眼里,记录在案。
他在给皇帝的密报中写道:“……叶明所招之新生,已渐露头角。尤以墨恒、赵青川二人为着,一巧一思,互补短长,叶明似有意栽培,令其参与实务。格物院后继有人,其势渐成。”
皇帝阅后,只朱批二字:“善用。”
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