Металлический шар в шаре
Недавно я опять зашла в мой любимый музей Народов Востока. Мне очень нравится ходить туда, даже тогда, когда нет очередной новой выставки. Это очень камерный музей, вечером там практически нет посетителей, только в первой половине дня проходят веселые и оживленные группы школьников с экскурсоводом.
Здесь можно до бесконечности рассматривать с близкого расстояния все мельчайшие детали шедевров прикладного искусства, причем, каждый раз можно найти новый объект для изучения, восхищения и удивления!
В предыдущиее посещение я не могла оторвать глаз от листов иранской миниатюры в технике акварели.
А в этот раз я была загипнотизирована созерцанием изделий, выточенных из слоновой кости. И я опять увидела это - шары, выточенные в ажурной технике, не связанные между собой , как матрешка, расположенные друг в друге! Это - работа китайских мастеров, резчиков по кости, гениальное творение, выполненное вручную, по особой технологии. Европейцев, впервые увидевшие такое, эти шары приводили в ступор.
Первый раз я увидела это чудо в этнографическом музее в Питере. И тогда встал риторический вопрос: как это возможно сделать? Есть какая-то технология, последовательность действий мастера - хотя бы теоретически принципиально понять ход мысли и резца великих китайских мастеров?
Очень часто бывает, что сталкиваешься с чем-то непонятным, не можешь найти ответа или объяснения этому, и так и нерешенный он не совсем забывается, а как-то уходит в подсознание. И вот через долгое время, иногда даже через несколько лет тебе, как озарение приходит ответ на тот нерешенный вопрос!
В этот раз я решила не ждать, а пойти по просторам Интернета в поисках описания этой таинственной технологии. И вот о чем я узнала.
Самое известное произведение китайских резчиков – «шар в шаре», чья история насчитывает около 1000 лет.
Первый этап работы - кусок кости обрабатывается и приобретает форму идеального шара.
Затем мастер просверливает в этом шаре несколько отверстий конической формы, чьи вершины сходятся точно в центре шара.
Следующий этап: в каждом отверстии наносятся разметки, которые показывают сколько шариков будут находиться уже внутри внешнего шара.
После этого мастер он начинает вырезать шарики, начиная с лежащего в самом центре, на пересечении конусообразных отверстий.
Специальным изогнутым резцом начинается вытачивание шариков поочередно, начиная с внутреннего. Затем шарики , вращая друг в друге, покрывают гравировкой или резьбой. Самая первая такая сфера относится к династии Сун (960 – 1279 гг.), это был трехслойный шар.
Мастеру приходится полагаться лишь на собственное чутье, годы опыта и острое лезвие своего резака, т.к. проделанные отверстия не позволяют ему видеть, что происходит внутри шара. Все последующие шарики также вырезаются изнутри. При этом ошибись мастер хоть на волосок – и вся работа пойдет насморку.Самым сложным среди «решетчатых шариков внутри шариков» считаются выполненные на заводе Резьбы по слоновой кости Даси в Гуанчжоу. Вэн Жунбяо – заслуженный работник этой отрасли – в 1977 г. вырезал из слоновой кости 15 см в поперечнике набор из 42 узорчатых шариков, каждый из которых находился в подвижном состоянии внутри другого и был украшен гравированными пейзажами (павильонов и башен, облаков и гор). Центральный шарик был толщиной в бумажный лист. Вэн Жунбяо – резчик по кости в 4-м поколении. В 1915 г. его отец получил международное призвание на международной ярмарке в Панаме, вырезав 25 «резных шариков в шариках».
И я подумала, хорошо, что это ремесло продолжает жить Китае, наверное, появились более усовершенствованные инструменты.
А так хочется, хотя бы на видеоролике посмотреть, как перекатываются эти шарики друг в друге и услышать этот неповторимый звук!
masterok
Давайте уж выясним окончательно, какая сторона весов перевесит и опустится правая или левая?
Какая чаша весов перевесит?
Вот самые популярные ответы:
1. Весы наклонятся налево потому что:
- слева вес равен давлению столба жидкости на дно ёмкости + вес шарика , а справа вес равен только давлению столба жидкости .
соответственно при заданных условиях вес слева будет больше веса справа .
- Налево по идее. Потому что стальной шарик подвешен, дна не касается. Значит справа давит только вода. А слева маленькое преимущество дает шарик
- Левый стакан тяжелее, там в системе, кроме воды и стакана - еще и шарик. Для него можно рассматривать вариант без нити, с шариком плавающим на поверхности.
- Зачем рассматривать то что творится в колбах. Достаточно знать, что колбы одинаковые, в них налито равное количество воды, но в одной колбе находится еще и шарик для пинг-понга, в то время как во второй ничего. Если бы опора металлического шарика находилась на чаше весов то перевес бы был со стороны металлического шарика. В данном случае перевесит колба с легким шариком.
- Металлический шарик никак не влияет на массу стакана. Значит, масса левой чашки весов будет больше на массу шарика для пинг понга
2. Весы наклонятся направо, потому что:
- Вода толкает шарик вверх, сама отталкиваясь от него вниз. Слева действие выталкивающей силы компенсируется силой натяжения нити.
- представим пустую ванну (для простоты будем считать, что она пластиковая и ничего не весит).
В ванну лег человек весом 100 кг. Сколько будет весить ванна? 100 кг.
Теперь нальем туда 100 литров воды. Сколько будет весить ванна? 200 килограмм.
Теперь подвесим человека на тросе, так что-бы он остался в воде. Весь-ли вес человека придется на трос? Нет, на трос придется часть веса, потому-что в воде он стал легче. Предположим, что объем человека - 50 литров, соответственно в воде он весит на 50 кг меньше.
Соответственно, на тросе повиснет 50 кг. Значит в ванне останется на 50 кг меньше. Значит ванна будет весить 150 кг.
А левая чашка. нет разницы плавает там шарик или брошен на воду - там изменится только форма воды, а вес увеличиться на вес этого пластикового шарика.
-
Правая чашка весов:
После погружения стального шарика в воду, его вес (сила действующая на нить, на которой он висит) уменьшилась на вес вытесненной им воды. Компенсировать это изменение веса можно только за счёт увеличение веса стакана с водой.
Левая чашка весов:
Подъём уровня воды из-за погружённого в воду шарика (весом которого можно пренебречь) равносилен тому, что вода находится просто в более узком сосуде. Никакого изменения веса стакана не происходит.
-
1. Шарики одинаковы по объему и вытесняют одинаковое количество воды.
2. Тяжелый шарик никак жестко не привязан к сосуду с водой. Следовательно вес сосуда, определяется только фактическим объемом воды находящейся в нем и объемом воды вытесняемой шариком.
3. Легкий шарик жестко привязан к донышку сосуда. Шарик полый и на него действует выталкивающая сила, действующая и на сосуд по жесткой связи. Следовательно вес сосуда, определяется фактическим объемом воды находящейся в нем, объемом воды вытесняемой шариком и силой выталкивания, направленной в противоположную сторону.
При одинаковом объеме воды, сосуд с легким шариком весит меньше.
- Чаша со стальным шариком перевешивает на величину вес воды вытесненной шариком, остальной вес воспринимает подвес.
3. Система будет в равновесии:
- Равновесие. Железо не давит на рычаг, полый шар почти что тоже, объём воды в одинаковых стаканах одинаков.
- На пинг-понг действует архимедова сила но она уравновешена натяжением нити, в итоге не влияет на весы. Стальной шарик просто подвешен на внешней опоре и тоже не влияет на весы. Объем шариков не играет роли, даже если они будут разного диаметра это не нарушит равновесия. Главное одинаковый объем воды.
В интернете периодически выкладывают одни и те же задачки, которые вроде бы уже и разобраны досконально, по ним уже даже сняты видеоопыты, но все равно есть значительная часть людей, которые уверены, что ответ тут будет совсем другой.
Вот например задачка на картинке. Сколько ее не выкладывай, ответы будут постоянно разные.
Ну, ответте и вы тогда уж:
В какую сторону отклонятся весы?
Вот самые популярные объяснения из интернета:
- представим пустую ванну (для простоты будем считать, что она пластиковая и ничего не весит). В ванну лег человек весом 100 кг. Сколько будет весить ванна? 100 кг.
Теперь нальем туда 100 литров воды. Сколько будет весить ванна? 200 килограмм. Теперь подвесим человека на тросе, так что-бы он остался в воде. Весь-ли вес человека придется на трос? Нет, на трос придется часть веса, потому-что в воде он стал легче. Предположим, что объем человека - 50 литров, соответственно в воде он весит на 50 кг меньше.
Соответственно, на тросе повиснет 50 кг. Значит в ванне останется на 50 кг меньше. Значит ванна будет весить 150 кг. А левая чашка. нет разницы плавает там шарик или брошен на воду - там изменится только форма воды, а вес увеличиться на вес этого пластикового шарика.
- Правая чашка весов: После погружения стального шарика в воду, его вес (сила действующая на нить, на которой он висит) уменьшилась на вес вытесненной им воды. Компенсировать это изменение веса можно только за счёт увеличение веса стакана с водой.
Левая чашка весов: Подъём уровня воды из-за погружённого в воду шарика (весом которого можно пренебречь) равносилен тому, что вода находится просто в более узком сосуде. Никакого изменения веса стакана не происходит.
- Шарики одинаковы по объему и вытесняют одинаковое количество воды. Тяжелый шарик никак жестко не привязан к сосуду с водой. Следовательно вес сосуда, определяется только фактическим объемом воды находящейся в нем и объемом воды вытесняемой шариком. Легкий шарик жестко привязан к донышку сосуда. Шарик полый и на него действует выталкивающая сила, действующая и на сосуд по жесткой связи. Следовательно вес сосуда, определяется фактическим объемом воды находящейся в нем, объемом воды вытесняемой шариком и силой выталкивания, направленной в противоположную сторону. При одинаковом объеме воды, сосуд с легким шариком весит меньше.
- На шарик пинг-понга действует архимедова сила, но она уравновешена натяжением нити, в итоге не влияет на весы. Стальной шарик просто подвешен на внешней опоре и тоже не влияет на весы. Объем шариков не играет роли, даже если они будут разного диаметра это не нарушит равновесия. Главное одинаковый объем воды.
А теперь все же правильный ответ:
Кто объяснит без формул, почему все происходит именно так?
П.С. кстати, пару лет назад, когда я выкладывал эту задачку ответы были вот такие:
Китайский шар-головоломка или Шар в шаре в шаре
Всем добрый день! В преддверии выходных, хочу подкинуть тему для размышления. Шар головоломка — как это сделать? Китайские шары — головоломки – декоративные предметы, которые состоят из нескольких концентрических сфер, каждая из которых вращается свободно, но при этом вырезана из той же самой части материала что и предыдущие.
Хотя изначально они делались только из слоновой кости, в наши времена можно найти шары-головоломки из синтетической слоновой кости, смолы, дерева, нефрита и других материалов. Эти детальные произведения искусства обычно состоят из 3-7 слоев, а самый большой шар-головоломка сделан из 42 концентрических шаров, располагающихся один в другом.
В кризисном XVII веке появилась резьба по кости «шар в шаре» (вложенные друг в друга костяные ажурные шары, состоящие из миниатюрных фигурок) – вещь, поражающая филигранностью работы, но, по сути дела, всего лишь изящная и трудоемкая безделушка. На такую работу у мастеров уходили многие годы.
Видимо, у китайцев было такое хобби — делать подобные игрушки: костяной шар с прорезями, в нем другой такой же, в нем третий, и каждый может вращаться в любом направлении.
Изготовление «шара в шаре» распадалось на восемь операций, выполняли их соответственно восемь мастеров.
Так как же все-таки шары-головоломки сделаны?
Для этого необходимо вагон терпения и очень спокойные руки.
Каждый, кому попадает в руки «шар в шаре», не может остаться равнодушным к искусству мастеров-умельцев. А если вы вдобавок владеете токарным мастерством, вас так и тянет попробовать самому выточить хитроумные шары. Автору этих строк тоже довелось пройти такой путь. Хочу рассказать, что из этого получилось.
Над тем, как выполнить ту или иную операцию, приходилось не раз поломать голову. Взять хотя бы шар-заготовку. Она должна быть совершенно круглой с отклонениями диаметра не более 0,1 мм. Выточить такой шар совсем не просто. Потом на его поверхности надо разметить двенадцать отверстий. Значит, нужно придумать делительное устройство. Далее шар требуется закрепить в патроне — тоже проблема. Потом изготовить целый набор специальных резцов, с помощью которых вытачиваются внутренние фигуры. И решить еще десятки и десятки задач, возникающих на каждом шагу.
А сама работа на станке? От токаря требуются огромное терпение, точно рассчитанные движения. Резец подается вручную настолько малыми перемещениями, что стружка получается тончайшей, рассыпающейся в пальцах в порошок.
Чтобы не поломать резец, а он очень тонкий — сечение у вершины не превышает 1 мм2, — приходится применить немало ухищрений: подобрать скорость резания, уменьшить подачу, остро заточить лезвие, установить резец выше центра вращения детали, подавать смазочно-охлаждающую жидкость, все время удалять стружку и т. д.
Даже опытные токари обычно задают вопрос: «А когда фигурки отрезают одну от другой, они начнут болтаться в шаре и могут поломать резец и покорежить все внутри. Как тут быть?» Действительно, задача непростая. Для ее решения можно предложить два варианта: или закреплять отделяемые фигурки, или недорезать уголки-перемычки, оставив эту операцию на конец обработки. Наверное, возможны и другие приемы.
А теперь смотрим подобную работу, выполненную на торном станке:
О компании
Адрес: Санкт-Петербург, Петровский пр., д.20 литер Я (около д. 20 литер В)
Режим работы:
Понедельник - пятница
10:00 - 18:00
Полезные статьи
Работаем по всей России
Высокоточное производство
Пользовательское соглашение
В течение многих столетий китайское прикладное искусство было известно во всем мире своей невероятной красотой и изяществом. Если нужно выбрать единственный объект, который лучше всего описывает китайское внимание к деталям, это, конечно же, будет шар-загадка из слоновой кости
Китайские шары — головоломки – декоративные предметы, которые состоят из нескольких концентрических сфер, каждая из которых вращается свободно, но при этом вырезана из той же самой части материала что и предыдущие
Вы можете найти шары, сделанные из синтетической слоновой кости, смолы, древесины, нефрита и других материалов. Эти произведения искусства обычно состоят из 3 — 7 слоев, а самый большой в мире шар — загадка сделан из 42 концентрических шаров
Давайте узнаем, как они делались …
Фото 3.
Настоящей жемчужиной среди прочих шедевров, выполненных из слоновой кости, признаны «решетчатые шарики внутри шариков» . Первым шагом в изготовлении этого чуда является превращение куска кости в идеальный шар, после чего в нем на необходимом расстоянии просверливаются несколько отверстий конической формы, чьи вершины сходятся точно в центре шара. Затем мастер с помощью линейки отмечает в каждом отверстии, сколько шариков он хочет выгравировать внутри первого. Теперь он может приступать непосредственно к вырезанию шариков, начиная с лежащего в самом сердце будущего «решетчатого шарика» . Мастеру приходится полагаться лишь на собственное чутье, годы опыта и острое лезвие своего резака, т. к. проделанные отверстия не позволяют ему видеть, что происходит внутри шара. Все последующие шарики также вырезаются изнутри. При этом ошибись мастер хоть на волосок – и вся работа пойдет насморку.
Фото 4.
Самым сложным среди «решетчатых шариков внутри шариков» считаются выполненные на заводе Резьбы по слоновой кости Даси в Гуанчжоу. Вэн Жунбяо – заслуженный работник этой отрасли – в 1977 г. вырезал из слоновой кости 15 см в поперечнике набор из 42 узорчатых шариков, каждый из которых находился в подвижном состоянии внутри другого и был украшен гравированными пейзажами (павильонов и башен, облаков и гор) . Центральный шарик был толщиной в бумажный лист. Вэн Жунбяо – резчик по кости в 4-м поколении. В 1915 г. его отец получил международное признание на международной ярмарке в Панаме, вырезав 25 «резных шариков в шариках»
Гуанчжоуский мастер Вэн Жунбяо является потомственным мастером художественной резьбы по кости. Его отец вырезал из куска слоновой кости многослойную шаровую композицию из 28 сферических слоев, при диаметре внешней сферы 10 см. Сам Вэн Жунбяо превзошел отца. Он вырезает внутри шара такого же диаметра 40-45-слойную композицию, причем каждая из сфер может свободно вращаться независимо от соседних.
Фото 5.
Хотя изначально они делались только из слоновой кости, в наши времена можно найти шары-головоломки из синтетической слоновой кости, смолы, дерева, нефрита и других материалов. Эти детальные произведения искусства обычно состоят из 3-7 слоев, а самый большой шар-головоломка сделан из 42 концентрических шаров, располагающихся один в другом. Хотя внутренние шары могут управляться посредством выравнивания отверстий, китайские шары-головоломки получили свое название от людей, которые веками оттачивали свое мастерство в создании таких предметов.
Так как же все-таки шары-головоломки сделаны? Для этого необходимо вагон терпения и очень спокойные руки. Китайские мастера вращают твердые мячи на токарном станке и начинают с прорезывания отверстий по направлению к центру предмета. Затем, используя специальный предмет в форме «L» они начинают отделять шары во внутренней части.
Фото 6.
Китайские шары-головоломки настолько тонкой работы, что могут вырезаться исключительно вручную. Даже самый легкий щелчок рукой может вдребезги разбить внутренние слои, тем самым разрушив работу нескольких дней. Чтобы понять, насколько они хрупки, не рекомендуется пытаться выстроить все отверстия в ряд, так как это может повредить концентрические шары. Но если вам все-таки хочется разгадать эту древнюю головоломку, лучше использовать зубочистки или перо птицы.
Волшебные шары, как они иногда именуются, обычно относятся к предметам с положительным зарядом из-за своего символического украшения и формы бесконечного круга. Слои могут символизировать разное – от четырех направлений компаса до природных элементов, а резной декор на внешнем мяче обычно напоминает дракона или феникса, соответствующие Инь и Янь. Считается, что шар-головоломка, декорированный этими двумя элементами, способен укрепить брак и принести удачу и процветание.
Вот еще вынес мнение из комментов: На самом деле ничего слишком сложного в этом изделии нет. Нарезание собственно концентрических шаров вполне автоматизируется. Приспособления достаточно просты. А вот нарезка узоров требует некоторого усердия, но технически тоже вовсе не сложна. Кстати - начинают не с внешнего, а с внутреннего шара. Внешний же делается не круглым, На нем столько плоских срезов, сколько отверстий - так проще позиционировать и крепить при обработке. Затем сверлятся отверстия самого меньшего диаметра на глубину "до последнего" шара. На обычном сверлильном станке. Затем последовательно увеличивают даметр свёрл и уменьшают глубину "проходки". Получается набор ступенчато-конических отверстий. Приспособление для вырезки шара внутри тоже достаточно простое: стержень с проушиной, по которой перемешается изогнутый по форме нужного щара резак, заточенный с одного конца; на второй конец резака давит пружинка, продвигая его в проушине. При вращении стержня резак постепенно делает всё время расширяющуюся круговую прорезь по образующей шара. При проточке поверхностей через все конические отверстия образуется практически готовый шар. Останется просечь несколько оставшихся перемычек, и можно приступать к гравировке рисуна самом малом шаре фрезой. И т.д. На современном оборудовании можно точить такие шары, как "семечки" щёлкать.
Фото 8.
Фото 9.
Фото 10.
Фото 11.
Вот еще примеры китайского творчества: вот например Дай, друг, на счастье Нэцкэ мне … , а вот Гибкая скульптура. Посмотрите еще на Резьбу по камню в Китае
Читайте также: