李湘黔


STEM知識素養(yǎng)
人文知識
桿秤是中國古代最重要的稱量工具。因為貿易活動中需要精確稱量物品重量,古人利用杠桿原理發(fā)明了桿秤。在湖南省長沙市東郊楚墓中出土的公元前700年的文物中,有許多精制的秤桿、秤盤、秤砣,以及系秤盤用的提繩、絲線等。中國漢墓出土的公元前200年前的文物中,有各種各樣規(guī)格的秤桿、秤砣等。桿秤工藝歷史悠久,其起源有多種不同的傳說。
相傳范蠡從農(nóng)夫打水的工具受到啟發(fā),用一根細而直的木棍,系上麻繩,細直木棍的一端掛貨物,另一端系一塊鵝卵石作為砣,鵝卵石懸掛距離麻繩越遠,能吊起的貨物就越多。只要根據(jù)物重在細直木上刻出標記,那么稱量時就能根據(jù)標記讀數(shù)了。他用南斗六星和北斗七星做標記,一顆星代表一兩重,十三顆星代表一斤。因為有些商家缺斤少兩,范蠡特地添加“福、祿、壽”三星,以此提醒商家“缺一兩少福,缺二兩少祿,缺三兩少壽”。從此,市場上便有了統(tǒng)一計量的工具——秤。
另一流傳較廣的說法是木桿秤由魯班發(fā)明,魯班根據(jù)南斗六星和北斗七星在桿秤上刻制十三顆星花,規(guī)定十三兩為一斤。秦始皇統(tǒng)一六國后,添加“福、祿、壽”三星,改十六兩為一斤,并頒布統(tǒng)一度量衡的詔書。
科學知識
桿秤運用的是杠桿原理。我們可以把提點看作是杠桿的支撐點(支點),當桿秤兩端平衡的時候,砣作用于桿和物作用于盤的力矩相等(力矩=作用力×作用距離)。根據(jù)砣的重力,就可以利用桿秤上的刻度得到被稱量物的重量。……