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动力发明古代力学
要使物体保持平稳，就要考虑它的重心和平衡的问题。我国古代在重心和平衡方面的研究取得了丰硕成果，创造了很多艺术杰作，在历史上占有重要地位，而且影响深远。
彩陶也称陶瓷绘画，它是我国悠久的“国粹”——陶瓷艺术之中的艺术，彩陶上便出现了最早的彩绘。彩陶艺术中融合了艺术家的各种创作思想、风格、语言，创作出风格各异而又多姿多彩的艺术珍品，是我国不可多得的文化瑰宝。
据说，有一次孔子去周室的宗庙参观，见庙中有个器物。孔子问道：“这是什么呢？”
守庙的人回答说：“这是欹器。”
孔子说：“我听说这种东西灌满了水就翻过去，没有水就倾斜，灌一半的水正好能垂直正立，是这样的吗？”
守庙的人回答说：“是的。”
孔子让自己的学生子路取来水试了试，果然这样。于是长叹一声说：“唉，哪有满了而不翻倒的呢？”
这是孔子是借欹器的特点，警示他的学生子路：做人要懂得“满招损，谦受益”。
当然，这个故事也体现了孔子的实践精神，不能一味听信传言，要亲自动手验证。
欹器有一种奇妙的本领：未装水时略向前倾，待灌入少量水后，罐身就竖起来一些，而一旦灌满水时，罐子就会一下子倾覆过来，把水倒净，尔后又自动复原等待再次灌水。
我国古代劳动人民在生产实践中，就是利用物理学上的重心与平衡原理，才创造出了这种具有神奇特性的欹器。“欹”的意思是倾斜。它可以随盛水的多少而发生倾斜变化。
周庙的欹器，由于具有《荀子·宥坐》中所说的“虚则欹，中则正，满则覆”的特性，所以，鲁国之君把这奇异的容器放在宗庙中作为“座右铭”，目的在于提醒自己，万事都要采取中庸之道，适可而止，切不可过分，慎防“满则覆”。
半坡文化位于陕西省西安市。是我国原始社会新石器时代的一种文化，属黄河中游地区新石器时代的仰韶文化，是北方农耕文化的典型代表。为研究我国黄河流域原始氏族社会的性质、聚落布局、经济发展、文化生活等提供了完整的资料。
我国古代制造器物时，在重心与平衡方面是把握相当准确的，有许多类似器物再现于世。
比如彩陶，它是我国悠久的“国粹”，是陶瓷艺术之中的艺术，早在距今年左右的半坡文化时期，彩陶上便出现了最早的彩绘。
从彩陶的构思和表现效果来看，已经初步掌握了整齐一律、对称平衡、符合规律、和谐统一等形式美的因素，得到较为完善的表现。
商代的酒器斝通常用青铜铸造，商汤王打败夏桀之后，定为御用的酒杯，诸侯则用角。
考古工作者在河南省安阳郭家庄出土的商后期青铜方斝，高43.4厘米，方形口，外侈，口上有一对方塔形立柱。深腹，腹的四面饰饕餮纹。
此外，陆续发现的商斝还有兽面纹斝、凤鸟柱铜斝和饕餮纹斝。
商斝都有三足，重心总是落在三足点形成的等边三角形里，形象地体现了重心与平衡的物理特性。
西汉时期中山靖王刘胜墓出土的朱雀铜灯，朱雀在汉代是祥瑞的象征，以其形造灯，寓吉祥。
朱雀因为有从火里重生的特性，也叫“火凤凰”，是我国古代传说中的四大神兽之一，是一种代表幸福的灵物，又有说是由佛教的大鹏金翅鸟变化而成的。根据五行学说，它是代表南方的神兽，代表的颜色是红色，代表的季节是夏季。
朱雀铜灯的灯形为一朱雀形，双足挺立，伸颈翘尾，口衔圆环凹槽形灯盘，盘中立有烛钎，灯座为一蟠螭，昂首上视。造型奇特，制作精致，体现了工匠关于重心的巧妙构思。
东汉时期的“马踏飞燕”，是年在甘肃省武威雷台东汉墓中出土的。它制作于年前后，高34.5厘米，长45厘米，是古代青铜作品中的杰作。
这件多年前制作的铜奔马造型生动，铸造精美，比例准确，四肢动势符合马的动作习性。奔马正昂首嘶鸣，举足腾跃，一只蹄踏在一只飞翔的燕子身上。从力学上分析，“马踏飞燕”为飞燕找到了重心落点，造成稳定性。
东汉时期匠师运用现实主义与浪漫主义相结合的艺术手法，以丰富的想象力，精巧的构思，娴熟的工艺，把奔马和飞鸟绝妙地结合在一起，以飞鸟的迅疾衬托奔马的神速，造型生动，构思巧妙。
将奔马的奔腾不羁之势与平实稳定的力学结构凝为一体，它所具有的蓬勃的生命力和一往无前的气势，更是中华民族的象征。
上述这些作品充分说明，我国在汉代以前就已经掌握了有关的力学知识。这些知识不仅体现在艺术作品上，还体现在研究者的著作中。
西汉初年成书的《淮南子·说山训》曾就本末倒置而造成不平衡的现象总结说：“下轻上重，其覆必易。”
东汉王充对平衡问题作了极好的论述：
圆物投之于地，东西南北无之不可，策杖叩动，才微辄停。方物集地，一投而止，及其移徙，须人动举。
“策杖”是赶马用的木棍。圆球投落地面，东西南北随意滚动，只有用棍子制止它，它才会静止一会儿。方形物体投落地面，立即就静止在那儿。如果要它移动，就需要施加外力。总之，汉代以前的这些现象，都是力学中随遇平衡和稳定平衡的典型例子。
隋唐时期，或许由于饮酒之风盛行，人们制作了一种劝人喝酒的玩具，经匠心雕刻的木头人，称作“酒胡子”。把它置于瓷盘中，则摇摆不定、“府仰旋转”、“缓急由人”。
另一种是用纸制作的，糊纸做醉汉状，“虚其中而实其底，虽按捺而旋转不倒也。”现在把这些玩具叫“不倒翁”。
还有一种劝酒器，虽叫不倒翁，但转动摇摆后最终会倒下。宋代文人张邦基说：“木刻为人，而锐其下，置之盘中，左右欹侧，僛僛然，久之力尽乃倒。”僛僛就是舞的意思，这种玩具指向某人或倒向某人，某人应该饮酒。
从这些历史文献记载中可以看出，前一种不倒翁的重心略低于木头人下半圆的中心，后一种略高于下半圆的中心，由于它们重心位置不同，造成它们左右摇摆后的不同后果。
古代的人们把这些玩具制成半圆形下身，并且“虚其中而实其底”，正说明他们有意识地利用重心位置和平衡的关系。
从力学角度来说，上轻下重的物体比较稳定，也就是说重心越低越稳定。当不倒翁在竖立状态处于平衡时，重心和接触点的距离最小，即重心最低。偏离平衡位置后，重心总是升高的。
因此，这种状态的平衡是稳定平衡的。所以不倒翁无论如何摇摆，总是不倒的。
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把身体技巧作为杂技艺术的核心，关键是做好平衡动作，实际也是物理学上平衡力在身体技巧方面的应用。历史悠久的中华杂技，其身体平衡技巧令世人惊叹。
战国时期，我国就有踩着3米多高的高跷，抛掷着7把短剑的高超技艺。汉代保存在地下的画像砖、画像石上，就有许多汉代人表演的杂技节目，这里面不只有飞剑、跳丸、耍瓶的手技，也早就有借助长竿、球、桶、鼓车和飞驰的骏马的节目。其中有很多项目至今仍在现代杂技舞台上表演着。
对斜面原理的运用
斜面是简单机械的一种，可用于克服垂直提升重物之困难。距离比和力比都取决于倾角。如摩擦力很小，则可达到很高的效率。
我国先民发现，通过斜面牵引重物到一定高度，可以比直接将该物举到同样高度要省力。因此，古人将这一原理运用到建筑、农具制造和农田整治等生产实践中。
重元寺重元寺初名“重玄寺”，始建于年，与寒山寺、灵岩寺及保圣寺同时代。清代因避康熙帝玄烨之讳，改“玄”为“元”，重元寺名就一直沿用至今。恢复重建的重元寺位于江苏省苏州工业园区唯亭镇阳澄半岛莲花路。
在古代建筑中，常应用木楔或金属楔。楔子是尖劈的一种，人们常用它加固各种建筑物和器具。
据记载，在唐代苏州建造重元寺时，工匠疏忽，一柱未垫而使寺阁略有倾斜。若是请木工再把寺阁扶正，费工费事又费钱。寺主为此十分烦恼。
一天，一位路经此地的外地僧人对寺主说：“不需费大劳力，请一木匠为我做几十个木楔，可以使寺阁正直。”
寺主按照他的话，一面请木工砍木楔，一面摆酒盛宴外地僧人。饭毕，僧人怀揣楔子，手持斧头，攀梯上阁顶。
只见他东一楔西一楔，几根柱子楔完之后，就告别而去。10多天后，寺阁果然正直了。
小小几个尖劈，作用却这样巨大！
尖劈是斜面的一种具体形式。原始社会时期，人们打制或磨制的各种石制或骨制工具中，都不自觉地利用了尖劈的原理。
尖劈能以小力发大力，以小力得到大功效。而且尖劈两面的夹角越小，以同样大的原动力就可收到更大的功效。因此，尖劈发展成为尖利的锋刃，如针、锥、铁钩等物。随着建筑材料的进步，各种尖劈也以青铜、铁或钢铁制成。
王充在《论衡·状留》篇中写道：
针锥所穿，无不畅达；使针锥末方，穿物无一分之深矣。