神奇的杆秤

古代有一则谜语，谜面是：乌龙攀壁，身披万点金星。谜底就是杆秤。

杆秤是一种用来称质量的简易衡器，由木制的带有秤星的秤杆、金属秤锤、提纽等组成。杆秤在我国历史悠久，在汉墓出土的文物中，就发现一个完整的木质杆秤，还有各种规格的秤砣，其制作时间约在公元前1世纪。虽然现在电子秤应用日益广泛，但杆秤仍是街头巷尾小商小贩们的最爱。

杆秤应用到什么物理知识呢？

这就是杠杆原理。据传范蠡根据此原理制作出了杆秤。但世界上最早提出杠杆原理的人是阿基米德，就是那位夸下海口“给我一个支点，我就能撬起整个地球”的人。他在亚里山大里亚留学的时侯，从埃及农民提水用的吊杆和奴隶们撬石头用的撬棍中，发现了可以借助一种杠杆来达到省力的目的，并且发现手握至支点的这一段越长，就越省力气。由此他提出了这样一个原理：力臂和力的关系成反比例。后来我们进一步完善杠杆原理，就是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。我们把能绕一个固定点转动的硬棒叫做杠杆，杠杆有五要素：支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂。绕着转动的点叫支点；让杠杆转动的力叫动力；阻碍杠杆转动的力叫阻力；支点到动力和阻力所在直线的距离分别叫动力臂和阻力臂。如图所示的杆秤，提纽O处是支点，如果把秤锤对杆秤的拉力当成动力，那么物体对杆秤的拉力就是阻力，它们两个的大小分别等于秤锤重力G2和物体重力G1。当杆秤在水平方向平衡时，动力臂为OB，阻力臂为OA，依据杠杆原理，满足：G1×OA= G2×OB，其中OA的长度及秤锤G2的重量是大小不变的，当称量不同的物重G1时，只需要移动秤锤位置，改变OB长度即可，这样，通过观察秤锤在秤杆上的位置即可读出物体的重量。

杆秤利用杠杆原理以小博大，方便携带，过去家家户户几乎必备一把杆秤，不仅作为日常称量器具，更是一种吉祥之物，叫当家财神,寓意有秤当家，家财兴发。清人李光庭在《乡言解颐》中说：市肆谓秤锤（砣）为公道老儿 。幼童抓问，除毛笔、经书、算盘、钱币、斗外，还得有一杆秤，取称心如意之意，盼子孙守本分、懂良知。

小小杆秤，不仅帮助人们进行公平交易，更是维护了公序良俗，促进了社会和谐稳定地发展。

转自：“李志尚初中物理名师工作室”微信公众号

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