于國(guó)萍
老師要求科技活動(dòng)小組的每位成員都設(shè)計(jì)制作一把桿秤,并利用杠桿平衡的原理,準(zhǔn)確稱(chēng)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(pán)、用盛有大米的塑料小藥盒作秤砣,設(shè)計(jì)制作了一把桿秤,其質(zhì)量為50g,秤桿總長(zhǎng)為300mm,提毫距秤桿左端長(zhǎng)為40mm,如圖1所示。
為了稱(chēng)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(dòng)秤砣的位置,使秤桿水平平衡,然后用刻度尺測(cè)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(jiǎn)為m秤L1= m砣L砣
但是問(wèn)題出來(lái)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(chēng)量?,F(xiàn)在請(qǐng)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(shí),細(xì)繩處就是此桿秤的重心。用刻度尺測(cè)量出它與提毫的距離L1,就能計(jì)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)。