于國萍
老師要求科技活動小組的每位成員都設(shè)計制作一把桿秤,并利用杠桿平衡的原理,準(zhǔn)確稱量出秤砣和物體的質(zhì)量。
王鵬同學(xué)用木筷子作秤桿、用茶葉盒蓋作秤盤、用盛有大米的塑料小藥盒作秤砣,設(shè)計制作了一把桿秤,其質(zhì)量為50g,秤桿總長為300mm,提毫距秤桿左端長為40mm,如圖1所示。
為了稱量秤砣的質(zhì)量,王鵬進(jìn)行了下列操作,將秤砣掛在秤桿上,提起提毫,撥動秤砣的位置,使秤桿水平平衡,然后用刻度尺測量出秤砣的提繩與提毫的距離L砣=20mm。
應(yīng)用杠桿平衡原理:
F1L1=F2L砣
F1=m秤g,F(xiàn)2=m砣g,
化簡為m秤L1= m砣L砣
但是問題出來了, L1是多少,不知道。L1為重心到提毫的距離。如果王鵬先確定了桿秤的重心,就能順利地完成稱量?,F(xiàn)在請你幫助王鵬確定桿秤的重心。
答案:王鵬可以用一段細(xì)繩提起質(zhì)量為50g的桿秤,使其水平平衡。此時,細(xì)繩處就是此桿秤的重心。用刻度尺測量出它與提毫的距離L1,就能計算出秤砣的質(zhì)量是多少。如圖3所示(適于提起提毫秤桿向上翹的情況)。