王 強(qiáng)
“小小秤砣壓千斤”。千百年來,手桿秤也可算作華夏“國粹”。它制作輕巧、經(jīng)典,使用也極為便利,作為商品流通的主要度量工具,它活躍在大江南北,且代代相傳?!疤斓刂g有桿秤”,人們不斷賦予秤新的文化內(nèi)涵,視它為公平公正的象征,天地良心的標(biāo)尺,一樁樁交易就在秤砣與秤盤的此起彼伏間完成。
那么,對于桿秤中的奧秘,你又知道多少呢?
1. 零刻度(即定盤星)
如圖1所示:秤桿上提繩的O點(diǎn)為支點(diǎn),由于支點(diǎn)不在秤桿(包括秤鉤)的重心上,在不稱物體時,手提繩,秤桿不能平衡于水平位置,此時必須把秤砣掛在適當(dāng)?shù)奈恢肅點(diǎn)上,才能使杠桿平衡。C點(diǎn)就是桿秤的零刻度,通常叫做定盤星。
設(shè)桿重為G,砣重為G,重心到支點(diǎn)的距離為L,C點(diǎn)到支點(diǎn)的距離為L。根據(jù)杠桿的平衡條件,有
G?L=G?L
L=L?
這樣定盤星C的位置就可以確定了。
2. 桿秤的刻度
在稱重物時,將物體G掛在秤鉤上,若保持秤桿平衡在水平位置上,需要把秤砣移到A點(diǎn),如圖2所示。
根據(jù)杠桿的平衡條件,則有 G?L=G?L+G?L
因?yàn)椴环Q物體時G?L=G?L
所以G?L=G?L+G?L=G?(L+L)
又因?yàn)長=L+L
所以G?L=G?L 即m=m?,其中m2為所稱物體的質(zhì)量,m1為秤砣的質(zhì)量。
由上式可以看出,對同一桿秤,所稱物體質(zhì)量m與L成正比,所以秤桿上從定盤星開始表示的刻度是均勻的,從而確定每個刻度代表的量。
3. 不法商販的騙術(shù)揭秘
從前有個地主,家有一把桿秤,是銅制空心的,里面灌了水銀。你知道地主為什么這么做嗎?
如圖3所示,當(dāng)有人向地主交租時,水銀在右邊。有:G物?L物=G2?L2+G1?L1′與沒有水銀時G物?L物=G1?L1相比較,可知L1′<L1,即此時稱出的物體質(zhì)量比實(shí)際要小。
當(dāng)有人向地主借東西時,水銀在左邊。有:G物?L物+G2?L2=G1?L1′與沒有水銀時G物?L物=G1?L1相比較,L1′>L1,即此時稱出的物體質(zhì)量比實(shí)際的質(zhì)量要大。
生活中,還有許多商販利用桿秤缺斤少兩,欺騙消費(fèi)者,大致原理與此相同。