制做杆秤最艰难的工作已经完成。王天用藤条穿起一串土疙瘩秤砣回到山洞。
找到巫拿上手钻开始了杆秤的制作。
杆秤的制作原理就是杠杆原理。具体来说,就是力矩平衡.
杆秤从手提绳点的连接处被分为两段,可以把提点看做是杠杆的支撑点.这样当杆秤两端平衡的时候,砣作用于杆和物作用于盘的力矩相等.
动力×动力臂=阻力×阻力臂.而杆撑的砣重量是知道的,(王天这里不知道)杆秤平衡是两端的受力距离(砣到提点和物到提点的垂直距离)是可以直观看出的.所以一个平衡式,已知3个参数求其中一个(就是物重)就很好算了。
杆秤上的刻度就是这个物重的参数表,直接读出即可.
王天先在秤杆的大头一端五公分处,用手钻在中心部位转出一个穿绳孔,这个孔是用来安装秤盘的。
王天拿出一个只有普通箩筐一半高度的竹筐,当做秤盘。这个是用来称小重量的秤盘。
我们叫它小秤盘,称盘的深度不高,这样方便拿取称重的东西。
小秤盘箩筐两边系上两根粗绳。绳子的粗细足以支撑两倍箩筐内的重量。
秤杆上用来穿秤钩的孔,因为必须要承受100斤以上的重量,所以孔的直径也必须足够大。才能够穿足够粗的绳。
而王天手钻的钻头直径显然达不到要求。必须进行多次钻孔,然后修整出来。
称盘孔做好之后,王天要选取出作为秤钩的材料。
他找到一个直径五公分的木勾用小刀削切掉表面的树皮,在穿绳位置两面多次钻孔做出穿绳孔,然后在火上进行碳化好。
再选取一根牢固的草绳,分别穿过称盘孔和秤钩孔,调整到合适长度打上一个死结。
调整死结的结头位于秤钩的上方三分之一处,把草绳的一端隐藏在草绳圈的中间,另一端靠近称勾后和自身打上一个结,然后把两根挂绳和绳子的另一头缠绕在中间。
一直缠绕到靠近称盘孔,两个端子再次打结,然后把结头藏入绳索中间整理好,一个漂亮的称钩就安装好了。
王天是一个完美主义者,否则直接一个死结就搞定了。
原始社会还没有要求精确到“两”的交换行为,但竟然做出秤来了,就必须保证能够精确到两。
王天从来没有做过称,他之所以一开始就选择做一把长度在一米的杆秤。就是为了一提(一把秤一般都有两个档位,称较轻重量的提绳叫“一提”)在称东西时,能够精确到两,并且一提能称出的重量尽可能的大。
而如果从零到一斤之间的刻度长度总共只有一公分,秤砣的草绳直径就达到了两毫米,这就没有办法读数了。
要想能够让杆称读出两,从零刻度线到一斤刻度线的距离最起码得两公分。
而杆秤的总长为一米,尾部减去5公分作为称尾。头部又进来5公分安装了小称盘,减去20公分的提绳位置,有效刻度在70公分左右。
而为了能够精确到两,每两斤之间的刻度间隔必须是两公分。70公分的有效刻度。“一提”的有效重量只能是70/2,也就是35斤。
根据公式:阻力(35斤)X阻力臂(20cm)=动力(称砣重量)X动力臂(70cm)
可以计算出秤砣重量为十斤。
而根据公式可知:要做出能精确到两的杆称,“一提”有效最大重量只能是35斤,位置距离小称盘孔20cm。
“一提”位置确定了,王天用手钻多次两面打孔,做出“一提”孔位,并穿上提绳。
在部落众人没有民主选出一斤重量的标准件之前,杆秤的制作只能暂时中止。
没有参照重量就没有办法定出各重量的间距,也就没有办法继续后续的工作。
其实王天也可以独裁决定一斤到底有多重,但杆称做出来就是为部落服务的。如果这个重量不能体现他们的意志。那么这个称做出来也毫无意义。
为了更直观的表示出到底多大的一条鱼,或者说是多重的一条鱼,能够为部落里一个成年人提供一天所必需的食物,最好的方法当然就是通过投票让众人认可。
接下来王天要制作一个简易的天平,在校对杆秤是否精确的时候需要用到。
天平的制作很简单,就像王天对黑子解释为什么要做秤时,那样临时搭建一个都可以。但竟然需要用到,做一个正式一点的总归是好的。
王天抬头看了看天,已经到了收工的时候,金刚二哥在收集了足够多的制作草绳的草料之后回到了部落。
与其说二哥是去割草,不如说是用斧头去砍草。没办法,就这么一件金属工具。
见到二哥回来,王天让二哥砍出一块长七十公分,宽十公分,厚两公分的木板做为天平的横杆。两个直径三十公分的圆盘做为托盘,以及一个底、高、长都为三十公分的三角形天平底座。
其实长度并不需要这么长。因为横杆的宽度只有十公分。做这么长为了放置能够平稳。不至于碰一下就翻车。
这个制作要求就简单很多,只要保证三角形顶点那一条棱线笔直水平,在横杆底面中线上用手钻钻出一整条深一公分的凹槽,天平横杆放上去与三角形底座顶点棱线接触面平整就可以了。
之所以要做一个凹槽,就是为了从天平两头取放东西时。天平横杆不至于滑掉下来。
把横杆架在三角形底座上,放上两个托盘,使天平水平。(哪一头低了就用小刀,把横杆或者是托盘削掉一些木材)
确定水平之后,在横杆两头和托盘上个钻出出两个孔,用细草绳把托盘和横杆连成一个整体。
再次放到底座上,测试调整水平,然后调转左右两个托盘的位置,直到无论如何放置。两个托盘始终保持水平。
说来简单,做起来也费事,天平完成后,采集队和制砖队也都陆续回到了部落。
部落所有成年人都已经回来了,王天开始组织大家进行有史以来的第一次民主投票。