书城科普读物世界大发现纪实系列丛书-自然世界的奇迹(下)
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第22章 利用跷跷板为什么可以估计体重

甲乙丙丁四人在学校体育室称了一下各自的书包,分别为8千克、10千克、7千克、9千克。由于秤小无法称人的体重。体育场上有一个跷跷板,能否利用它来称出四人的体重呢?

(1)把四个书包放在跷跷板一头,甲在另一头,甲慢慢往前移动,直到跷跷板平衡为止,如图。书包离平衡点位置是2m,而甲离平衡位置

1.25m,那么甲有多少重呢?

设甲的体重为x,根据力乘力矩相等的平衡原理可得,

x·1.25=(7+8+9+10) ·2

x=34×21.25=54.4(千克)

所以甲的体重为54.4千克。

(2)甲在跷跷板一头,背上自己的书包,而乙在跷跷板另一头,背上自己的书包与丙的书包,跷跷板正好平衡。那么乙的体重是多少?

设乙的体重为y,则:

x+8=y+10+7

y=x+8-17

=54.4-9=45.4(千克)

所以,乙的体重为45.4千克。

(3)丙比较胖,他站在跷跷板的一头;甲站在跷跷板另一头,背上他的书包,仍没有跷起来,再加上丙的书包,又跷了起来。于是甲慢慢往前移动直到平衡为止,而丙离平衡点位置是2m,甲离平衡点位置是1.9m。试间丙的体重是多少?

设丙的体重为z,则:

z·2=(x+8+7)·1.9

z=(x+15)·1.92

=(54.4+15)×1.92=65.9(千克)

所以,丙的体重为65.9千克。

(4)丁背上自己书包站在跷跷板的一头,丙站在跷跷板另一头,将丁跷起来了,丙慢慢往前移动直到平衡为止,而丁离平衡点位置是2m,丙离平衡点位置是1.7m。

丁的体重怎么称呢?

(w+9)2=z×1.7

w=65.9×1.72-9=47(千克)

所以,丁的体重为47千克。