“固然時鐘內的統統齒輪使它看起來很龐大，但是擺鐘的事情道理非常簡樸。總的來講就是這麼幾點，第一，鐘錘可覺得時鐘的指針扭轉供應能量，第二，棘輪裝配由鐘擺、錨和棘輪裝配齒輪構成，能夠切確調度鐘錘能量開釋的速率，第三，指針齒輪係使時針能夠以精確的速率運轉。”

雖說大明朝自從隆慶元年消弭海禁以來，但國表裡的商貿來往和各行各業的貿易生長仍然處於抽芽狀況，大明朝的經濟仍然還是寬裕得很，能夠說還是幾近是農業為主的一窮二白啊！

朱由棟講到這裡，見宋應星緊皺眉頭，彷彿一副來不及消化的模樣，因而停頓下來，等候他的下一步反應。公然，宋應星開口問道：

又過了整整一個月，朱由棟簡樸地給宋應星講授了最根本的數學和物理知識，從小學到高中，凡是機器這門專業需求用到的知識，朱由棟都先遴選出來教給了宋應星，特彆是打造機器鐘需求用的各種觀點，更是讓宋應星現學現賣。幸虧宋應星是個理工科天賦，凡是朱由棟教他的，他都能很快接收消化，難怪他今後能夠寫出《天工開物》如許的奇書。

鑒於隻要一個門生宋應星，朱由棟決定全權交由他來督造這個機器鐘。當然，朱由棟既是導師，又是老闆，風雅地給了宋應星撥款，讓他找來全城最好的木工。

講授了這麼多以後，朱由棟總結道：

“好是好，不過眼下最好還是先打造木質的吧！為甚麼打造木質的機器鐘？因為簡樸可行又節儉經費啊！你覺得教員的私房錢堆積如山呀！”

鐘錘的感化是作為一個能量存儲裝配，是以時鐘能夠在無人值守的環境下運轉相對較長的時候。拉緊繩索提起鐘錘，在地球重力場的感化下付與鐘錘勢能，鐘操縱的恰是鐘錘下落時的勢能驅動機構進交運轉。每個日夜，鐘錘落到地上一次，每天牢固在辰時準點，再次拉緊繩索提起鐘錘，新的一天重新開端計時。

顛末端整整一個月的籌辦，朱由棟終究把重錘式機器擺鐘的圖紙設想出來了。通過設想齒輪的大小和齒數，設想出必然的齒輪係，為了簡練和高效得打造出來，隻設置一個時針，扭轉一週為一個日夜。時鐘的大要均勻標註十二個時候，彆離是子時、醜時、寅時、卯時、辰時、巳時、中午、未時、申時、酉時、戌時、亥時。一個日夜，時針在鐘麵上扭轉一週，代表走過了十二個時候，相稱於二十四個小時。

“鐘錘就是原力，就是第一鞭策。”朱由棟進一步解釋道。

朱由棟當即必定道：“當然能了，如果能用鐵作為質料，那就更好了，還能夠設想出辦理機構，到點主動打鳴。”

又顛末端整整一個月，朱由棟和宋應星師生兩人在和木工徒弟們的合作下，勝利地打造出了木質的重錘式機器擺鐘。作為這架機器鐘的保護者，宋應星決定，他將每天辰時，等候側重錘終究落地的那一刻，然後當即拉緊繩索提起鐘錘，從而開端新一天的計時。

宋應星便是一個很好的開首，朱由棟老是如此悲觀的覺得，就當給本身一點心機安撫和自我棍騙吧。

“教員，你還是再給我講講，這個機器鐘的內部佈局和事情道理吧！”

棘輪裝配齒輪的另一個感化是付與鐘擺充足的能量，使鐘擺能夠降服摩擦力並保持擺動。為了完成這個任務，錨和棘輪裝配齒輪的輪齒被設想為特彆形狀。如果齒輪的輪齒精確逃脫，鐘擺每擺動一次錨都會在恰當的方向施加一個輕推力。輕推力加強了鐘擺降服摩擦力所需的能量，從而使它能保持擺動。