Гончарный круг и печь
Вылепляя сосуды ленточным способом («колбасками»), древние гончары задумались о том, как облегчить работу, заменив круговые движения рук вращением самой заготовки изделия. С приёмами вращения люди познакомились с открытием колеса, и колесо стало основой гончарного круга. Следующим шагом в развитии гончарного дела стало изобретение печей для обжига. Сосуды, изготовленные на гончарном круге и обожжённые в печах, получались изящными, прочными и долговечными.
Крутить и лепить
Вращать заготовку сосуда из сырой глины неудобно — глина липнет к подставке, — нужно вращать её вместе с подставкой (планшайбой). Планшайбу — диск — насадили на ось, как насаживали колесо на ось повозки. Рабочая поверхность диска должна быть ровной, поэтому верхний конец оси станка не выступал наружу.
Нижним концом ось втыкали в землю, крепили к подставке или к скамейке, на которой сидел гончар. Диск вращали левой рукой, а правой рукой кусочком мягкой глины обводили стенку сосуда, наращивая её по спирали вверх. Так работали на ручном гончарном круге.
Как ноги освободили руки
Чтобы лепить двумя руками, мастеру нужен был помощник, вращающий гончарный круг. Двумя руками гончары смогли делать тонкостенные (до 3 мм толщиной) сосуды сложных форм. Потом придумали крутить гончарный круг ногами. Идею подсказал принцип работы колёс повозок — два колеса поставили на вертикальную ось, и так появился ножной гончарный круг, заменивший гончару помощника.
Нижний диск служил маховиком, он вращался на оси, врытой в землю или укреплённой на подставке. Другой осью маховик был жёстко связан с верхним диском — планшайбой. Вращая маховик ногами, мастер раскручивал и скреплённую с ним планшайбу с заготовкой изделия.
Деревянные диски древних гончарных кругов были небольшими и лёгкими. Но в Уре был найден большой и тяжёлый керамический диск гончарного круга с ручкой на нижней поверхности. Этот диск резко и с силой раскручивали, и он вращался долго и равномерно, позволяя гончару не отвлекаться от лепки. Мастер, изготовивший такой круг, понимал свойства вращения и намеренно сделал свой диск — маховик тяжёлым.
Вращение и маховик
Рабочий диск ручного гончарного круга был и планшайбой, и маховиком — механизмом вращения. Маховик, раскручиваясь под воздействием внешней силы (например, силы гончара), накапливает энергию за счёт разгона, а затем расходует её на поддержание вращения — колесо крутится по инерции, т. е. сохраняя полученную скорость. Чем тяжелее маховик, тем дольше он поддерживает вращение. Пряслице на конце веретена — тоже миниатюрный маховик.
Маховик — массивное вращающееся колесо, использующееся для накопления энергии.
Инерция — свойство тела сохранять свою скорость (или неподвижность), если на него не действуют другие тела.
Печь для обжига
Усовершенствовалась и техника обжига керамики. На открытом огне не удавалось поддерживать температуру выше 300 °С, при которой керамика пропекалась слабо. Опыт использования примитивных печей для приготовления пищи подсказал, что температура в печи выше, чем на открытом огне, — ведь в печи жар идёт не только от огня, но и от её раскалённых стенок. Гончары стали строить печи для обжига своих изделий.
Над костровой ямой возводили каркас из палок и обмазывали его толстым слоем глины, оставляя отверстия для укладки топлива и керамики и для выхода дыма. Когда глиняные стенки высыхали, в печи разводили огонь и обжигали саму печь. Деревянный каркас выгорал, оставался прочный керамический купол. Керамические стенки, раскаляясь, отлично держали жар, и температура в печи доходила до 900 °С. При такой температуре частички глины хорошо спекались, и изделия становились прочнее.
Греки разработали сотни форм сосудов для питья и подачи блюд, для хранения напитков, продуктов и благовоний. Эти формы получили название и стали традиционными для древнегреческой керамики. После обжига керамика приобретала красноватый оттенок, её расписывали жидкой, подкрашенной чёрным глиной и снова обжигали. Также посуду украшали рельефами.
Развитие идеи
Гончарные круги используют и по сей день для создания штучных гончарных изделий, но современные станки вращают не руками и ногами, а электроприводом.
Принцип действия маховика, открытый благодаря изобретению гончарного круга, позднее был использован в механизмах ветряной и водяной мельниц. Маховики есть во многих современных механизмах, например в автомобилях. Раскрученный маховик удерживается в плоскости вращения, сохраняя своё положение в пространстве. Так, юла, пока крутится, стоит вертикально на тонком стержне. Узкие велосипедные колёса, пока вращаются, удерживают велосипед и седока в вертикальном положении. Это свойство вращения называется гироскопическим эффектом. На нём основано действие гироскопов, применяющихся, например, в навигации. По гироскопу уточняют курс кораблей, самолётов, ракет. Принцип действия, заложенный в древнем изобретении — гончарном круге, — используется во многих высокотехнологичных современных устройствах.
Не меньшее влияние на развитие техники и технологий оказало изобретение гончарной печи — её принцип лёг в основу печей для выплавки металлов.