許多固體材料在外力作用下會產生形狀變化；當外力撤銷時，它又恢復其原來形狀。這在物理學上稱為彈性變形。竹片、弓幹、金屬彈簧等等，都具有彈性變形的性能。
中國是毛竹的故鄉。竹片所具有的彈性和彈性變形在歷代曾被廣泛應用。射鳥的彈弓、弓弩的干體，彈棉、碎石、甚至織機上的彈弓，都以竹片製成。 20多年以前，曾長期認為中國古代無金屬彈簧，彈簧是西方文明的產物。近幾十年的考古發掘表明，中國人早在春秋戰國時期就製造了金屬彈簧。在湖北隨縣曾侯乙墓中、在襄陽和當陽兩地的春秋末到戰國中期的墓葬中，都出土了以金屬絲繞成的螺旋彈簧，有的迄今尚有彈性。在河北新樂、山西原平等地出土的戰國墓中，還發現了金絲盤簧。遺憾的是，它們在漢代之後沒有得到進一步發展。中國特有的鎖簧和折疊式金屬簧(又稱“繃子”)得到普遍應用和發展。
金屬的彈性和彈性變形是隨冶煉技術的發展而提高的。古代中國人在鑄造彈性刀劍上曾創造了世界之最。宋代沈括曾記述過與他同時代的人所珍藏的幾把寶劍，它們不僅削鐵如泥，而且“用力屈之如鉤，縱之鏗然有聲、复直如弦”。其中一劍“可以屈置盒中，縱之复直”(《夢溪筆談·異事》)。如此屈伸自如的寶劍，猶如今日以彈簧鋼製成的捲尺。其實，類似的寶劍一直可以追溯到三國時期，那時，魏文帝曹丕的“靈寶”劍能“舒屈無方”。其後，西晉劉琨在其詩中描述百煉鋼的彈性變形，說“何意百煉鋼，化為繞指柔”(《文選》卷二五)。宋以後，類似刀劍仍在不斷製造，且成為中國傳統的冶煉工藝之一。凡此種種，都是古代中國人應用金屬的彈性及彈性變形的例證。
至於利用彈性變形的弓箭，中國更有悠久的歷史。距今30000年左右的舊石器文化遺址中出土的石鏃，就是使用弓箭的證明。西周後期，弓的彈性變形被載入詩歌之中。 《詩·小雅·角弓》寫道：“騂騂〔xin辛〕角弓，翩其反矣。”大意是：裝調好的角弓，總是以反其作用力的方向彈回。
古代人不僅知道彈性變形，而且“彈力”一詞也使用甚早。唐代段成式在記述某人踢球時所用的“彈力五斗”(《酉陽雜俎·前集·詭習》)，就是最好的見證。先秦時期，測定弓弩的彈力是宮廷作坊規定的製度之一。 《考工記·弓人》記述弓箭製造技術中指出要“量其力”。這表明當時已有測量弓弩彈力的器具與方法。許多典籍中也留下了測量數據的記載。如，《左傳·定公八年》說：“顏高之弓六鈞”；《管子·輕重甲》說：“十鈞之弩”，等等。令人驚訝的是，在居延漢簡中，內載弓弩彈力數值者達94處之多，其計量單位不僅準確到，有的甚至精確到斤、兩。更值得一提的是這些測量數值居然和現代力學中用以表示材料剛度(即材料抵抗變形的能力)的大小達到驚人的一致。由此可知，古代中國人早就開始測量材料的剛度了。
究竟如何測量弓弩的剛度？宋應星在《天工開物·佳兵·弧矢》中寫道：
凡試弓力，以足踏弦就地，秤鉤搭掛弓腰。弦滿之時，推移秤錘所壓，則知多少。
宋應星稱這個過程為“試弓定力”，並畫圖示之(圖2-17)。可惜，他的圖中尚未畫出“以足踏弦”的情景。應當說，這只是測量方法之一。漢代以前，或許有更簡單的方法。例如，將弓弦放鬆，或另以一繩鬆弛地系在弓的兩簫(兩端)。提起弓腰，在松繩中間掛上砝碼或秤錘。直到弓的變形達到這種情況為止：再加上砝碼，弓乾就會有折斷的危險。這就是我們現在所說的“彈性限度”。此時，弦上所掛砝碼的總重量，就是古代所說的“弓力”，即我們所說的剛度。自然，還可以直接地將砝碼分別掛在弓幹的兩簫，這更符合測量彎弓剛度的物理意義。
正是在“試弓定力”的基礎上，古代人才會有彈性定律的偉大發現。所謂彈性定律，就是指在一定彈性限度內，彈性物體在外力作用下，其變形量的大小與作用其上的外力成正比。這一數學關係最早是由東漢經學家鄭玄發現的。
圖2-17 《天工開物》繪“試弓定力”圖
成書於春秋末的《考工記·弓人》在敘述弓的製造時曾寫道：“量其力，有三均”。鄭玄對此作出了解釋：假定某弓的弓力勝任三石之重，此時其形變量為三尺。若將其弓弦解開，以另一繩索松緩地係其兩簫，並在該繩索中央加以重錘，其結果是：
每加物一石，則張一尺。
唐代賈公彥又對鄭玄的解釋作進一步闡述：
乃加物一石張一尺，二石張二尺，三石張三尺。
可以說，他們既將弓的變形與其所受外力的正比關係講得清清楚楚，又“假定了某弓的弓力勝任三石之重”，顯然已考慮了弓的彈性限度，真是言簡意賅。
在鄭玄之後約1500年，英國科學家胡克(Hooke，Robert，公元1635-1703年)於1676年，在作彈簧實驗時也發現了彈性定律。他就其結果寫道：
在一定的彈性限度內，如果一個單位重量的重體把螺旋絲拉伸了某一個長度單位，那麼二個重量單位的重體就能將它拉伸二個長度單位，三個重量單位的重體就能將它拉伸三個長度單位，如此類推。
胡克還將他的這個發現推廣到金屬、木材、石塊、乾土、毛髮、肌肉、玻璃等物體。這個彈性規律後來就被人們命名為“胡克定律”。鑑於鄭玄早於胡克約1500年發現了它，因此，有人建議應當將它稱為“鄭玄—胡克定律”。
鄭玄(公元127—200年)，字康成，北海高密(今屬山東)人。幼時入太學，“日夜尋誦，未嘗怠倦”。後遊學10餘年。歸里後，聚徒講學，弟子多達千人。他“博稽六藝”，“質於辭訓”，又“精通曆算”。因黨錮事被禁，遂潛心著述。史稱鄭玄註解《周禮》(《考工記》為其中之一)是“囊括大典，網羅眾家”(《後漢書·鄭玄傳》)。因此，關於弓的彈性規律乃鄭玄之前的發現，甚至是春秋戰國之際“百工”中的“弓人”所為，也不是沒有可能的。當然，鄭玄也完全有條件發現它。至少可以說，他記下了他以及與他同時代人的有關發現。總之，從《考工記》成書時代起，中國人對彈性定律並不陌生。
註釋：
圖2-17 《天工開物》繪“試弓定力”圖
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