UFO中文网

 找回密码
 注册会员
查看: 93|回复: 0
收起左侧

小秤称大物

[复制链接]
online_member 发表于 2021-10-26 15:38:32 | 显示全部楼层 |阅读模式
上海某实验学校小军、小红、小芬坐在实验室里完成老师布置的实验题。他们上周学习了杠杆原理,知道怎样用杆秤称出物体的重力。他们一会儿称出一本大书是2.4千克,一会儿称出一只小猫是1.8千克,一会儿又称出一个小桌子是9.5千克。要知道,用杆秤称不出物体的重力,要算出重力,必先要知道物体的质量,再乘以9.8牛顿/千克,就可以算出物体的重力。
例如:2.4千克的物重是2.4×9.8=23.52(牛顿),这是以国际单位制为单位的重力。
“能称院子里那块大石头吗?”小军问。
“这里的秤最多才称10千克,看样子称不起来。”小红说。
“大石头是个长方体,量出长、宽、高,算出体积是多少立方米。每立方米的石头质量是2.5吨,用体积去乘石头的密度不就得出它的质量吗?”小芬脑子很灵。
小军、小红都说这是个好办法。可是小军转念一想,说:
“你怎么知道这石头的密度一定是2.5吨/米3呢?不同的石头,密度不同啊!”
“你说怎么办?”
“我们充分利用了杆秤的杠杆原理,用不到1千克的秤砣称起了10千克的大东西。咱们为什么不再用一次杠杆原理去称称大石头呢?”
小军说出两次利用杠杆原理的思路,一下子把小红、小芬的劲头提起来了。他们找来一根2米长的铁棍、几根绳子,喊来几个大人帮忙,称了起来。先用绳子拴好大石头,把它挂在铁棍中央。铁棍粗细均匀,中央正好是它的重心位置。几个人在紧靠铁棍中央5厘米的地方,用绳子拴个套,两个大人用棍抬起来;在铁棍的另一头,也用绳子拴个套,一个大人用杆秤钩住。小军喊一声:“起!”杆秤称出是10千克整。
“放!好了,我们能算出大石块的质量了。”小军说。
“以两个大人抬的地方为支点,”小红嘴快,“列出杠杆公式:
石重×5厘米=10千克×(100+5)厘米
所以石头的质量是210千克(2058牛顿)。”
“不对!”小芬忽然说,“石头的质量不是210千克。”
“我算错了?”
“没算错,但没算完。”小芬说。
“噢!明白了!”小军经小芬一提醒,立刻悟出道理。
这时,小芬、小军突然想到一块去了,几乎齐声说:
“还没去掉铁棍的质量呢!”
“不用去!”小红不服气,“我们把石头挂在它的重心上了,这样,在杠杆平衡时,它的质量就可以不考虑了,因为它的力臂为0。”
“石头可以也应该挂在铁棍的重心上,但在计算时,支点不能选在重心上,真要这样,石块的质量也没法算了——它的力臂为0,力矩也为0,怎么算?”
“是啊!支点并不能选在铁棍的中心上,而是选在两个大人抬着的绳套处。所以铁棍的质量也起作用了。”
他们称出铁棍是7千克。
“那么,石头的质量是203千克(1989.4牛顿)。”三人异口同声地喊起来了。
【科学大揭秘】
你们知道杠杆有哪几种类型吗?
杠杆有三种类型,分别是:
1.省力杠杆:L1>L2费距离例:撬棍
2.省距离杠杆:L1<L2费力例:镊子
3.等臂杠杆:L1=L2既不省力也不省距离例:天平
【知识小博士】
杠杆:在力的作用下能绕固定点转动的硬棒叫杠杆。
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册会员

本版积分规则

UFO中文网

GMT+8, 2024-11-1 13:24

Powered by Discuz! X3.4

Copyright © 2001-2021, Tencent Cloud.

快速回复 返回顶部 返回列表