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这真的是公平交易吗

奈奈的爷爷开了一家炒货店,里面卖各种干货,生意非常好。可是有一天,店里的天平坏掉了,两臂不等长,称量起来不方便。恰在这时,店里来了一位顾客,要称花生米,所以爷爷来不及去买新秤,可是也没法称。就在这时,奈奈的小脑瓜一转,想了个称东西的办法。

什么办法呢?就是先把一半花生米放在右边的盘子里,然后在左边的盘子里添加砝码,等到天平平衡以后,就称出了一个斤数。然后,再把另一半花生米放在左边的盘里,而在右边的盘里添加砝码,也称出一个斤数。最后,把这两个数字相加,即作为花生米的斤数,向顾客收钱。奈奈的爷爷一听,觉得这个主意挺好的,这样自己就可以做到“公平交易,童叟无欺”了。

虽然这样的方法很好,然而,有一个挑剔的顾客却提出了一种新的办法。那就是他准备买1千克的花生米,要求先把0.5千克重的砝码放在右边的盘子里,而在左边的盘子里不断添加花生米,使得天平平衡。再把0.5千克重的砝码放在左边的盘子里,而在右边的盘子里不断加花生米,也使得天平平衡。然后,把这两次称出来的花生米装起来,就是他要的重量了。

猛一看上去这两种称法是一样的,但其实并不对。现在请你评一评:用这两种称法,究竟能否做到公平交易?假使做不到的话,那么哪一种办法是店主奈奈的爷爷占了便宜?哪一种办法是顾客占了便宜?

这两种称量方法,都不能做到公平交易。而且,按照奈奈的称法,是顾客吃了亏;按照顾客的称法,则是奈奈爷爷吃了亏。

如果天平左右两臂的长度分别是a和b,而且a不等于b,按照店主的称法(用砝码去称花生米),先把0.5千克花生米放在右面的盘里,则根据天平平衡的条件,左面盘里砝码的重量必定是0.5b/a千克,这是由于1×b=a×b/a的缘故。

同理可知,顾客把0.5千克花生米放在左面的盘里,则右盘砝码的重量必定是0.5a/b千克,所以砝码所表示的数是0.5×(b/a+a/b)。但根据不等式原理,当a与b不相等时,必有0.5×(b/a+a/b)>1。这意味着,砝码所表示的重量超过爷爷实际出售的花生米重量,则爷爷占了便宜。反过来,按照顾客的称法(用花生米去迁就砝码),爷爷实际售给顾客的花生米不止l千克,因此这种称法是爷爷吃了亏。

解答这道题的关键在于我们要了解天平的工作原理。天平的工作原理就是杠杆原理,它左右两臂的长度是不等的。所以,不能简单地往两个盘子里放东西,让两边平衡就可以了,这中间还有砝码的作用。

杠杆原理的具体公理是这样的:

1. 在无重量的杆的两端离支点相等的距离处挂上相等的重量,它们将平衡;

2. 在无重量的杆的两端离支点相等的距离处挂上不相等的重量,重的一端将下倾;

3. 在无重量的杆的两端离支点不相等距离处挂上相等重量,距离远的一端将下倾;

4. 一个重物的作用可以用几个均匀分布的重物的作用来代替,只要重心的位置保持不变。相反,几个均匀分布的重物可以用一个悬挂在它们的重心处的重物来代替。 fbtE7z0iCgvDlRkOnzcYK5pCrJDzSWGffn9Ib4DI1ofbk3ng1ZY914mWn3VnBSDu

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