制做桿秤最艱難的工作已經完成。王天用藤條穿起一串土疙瘩秤砣回到山洞。
找到巫拿上手鉆開始了桿秤的制作。
桿秤的制作原理就是杠桿原理。具體來說,就是力矩平衡.
桿秤從手提繩點的連接處被分為兩段,可以把提點看做是杠桿的支撐點.這樣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.
動力×動力臂=阻力×阻力臂.而桿撐的砣重量是知道的,(王天這里不知道)桿秤平衡是兩端的受力距離(砣到提點和物到提點的垂直距離)是可以直觀看出的.所以一個平衡式,已知3個參數求其中一個(就是物重)就很好算了。
桿秤上的刻度就是這個物重的參數表,直接讀出即可.
王天先在秤桿的大頭一端五公分處,用手鉆在中心部位轉出一個穿繩孔,這個孔是用來安裝秤盤的。
王天拿出一個只有普通籮筐一半高度的竹筐,當做秤盤。這個是用來稱小重量的秤盤。
我們叫它小秤盤,稱盤的深度不高,這樣方便拿取稱重的東西。
小秤盤籮筐兩邊系上兩根粗繩。繩子的粗細足以支撐兩倍籮筐內的重量。
秤桿上用來穿秤鉤的孔,因為必須要承受100斤以上的重量,所以孔的直徑也必須足夠大。才能夠穿足夠粗的繩。
而王天手鉆的鉆頭直徑顯然達不到要求。必須進行多次鉆孔,然后修整出來。
稱盤孔做好之后,王天要選取出作為秤鉤的材料。
他找到一個直徑五公分的木勾用小刀削切掉表面的樹皮,在穿繩位置兩面多次鉆孔做出穿繩孔,然后在火上進行碳化好。
再選取一根牢固的草繩,分別穿過稱盤孔和秤鉤孔,調整到合適長度打上一個死結。
調整死結的結頭位于秤鉤的上方三分之一處,把草繩的一端隱藏在草繩圈的中間,另一端靠近稱勾后和自身打上一個結,然后把兩根掛繩和繩子的另一頭纏繞在中間。
一直纏繞到靠近稱盤孔,兩個端子再次打結,然后把結頭藏入繩索中間整理好,一個漂亮的稱鉤就安裝好了。
王天是一個完美主義者,否則直接一個死結就搞定了。
原始社會還沒有要求精確到“兩”的交換行為,但竟然做出秤來了,就必須保證能夠精確到兩。
王天從來沒有做過稱,他之所以一開始就選擇做一把長度在一米的桿秤。就是為了一提(一把秤一般都有兩個檔位,稱較輕重量的提繩叫“一提”)在稱東西時,能夠精確到兩,并且一提能稱出的重量盡可能的大。
而如果從零到一斤之間的刻度長度總共只有一公分,秤砣的草繩直徑就達到了兩毫米,這就沒有辦法讀數了。
要想能夠讓桿稱讀出兩,從零刻度線到一斤刻度線的距離最起碼得兩公分。
而桿秤的總長為一米,尾部減去5公分作為稱尾。頭部又進來5公分安裝了小稱盤,減去20公分的提繩位置,有效刻度在70公分左右。
而為了能夠精確到兩,每兩斤之間的刻度間隔必須是兩公分。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。
根據公式:阻力(35斤)X阻力臂(20cm)=動力(稱砣重量)X動力臂(70cm)
可以計算出秤砣重量為十斤。
而根據公式可知:要做出能精確到兩的桿稱,“一提”有效最大重量只能是35斤,位置距離小稱盤孔20cm。
“一提”位置確定了,王天用手鉆多次兩面打孔,做出“一提”孔位,并穿上提繩。
在部落眾人沒有民主選出一斤重量的標準件之前,桿秤的制作只能暫時中止。
沒有參照重量就沒有辦法定出各重量的間距,也就沒有辦法繼續后續的工作。
其實王天也可以獨裁決定一斤到底有多重,但桿稱做出來就是為部落服務的。如果這個重量不能體現他們的意志。那么這個稱做出來也毫無意義。
為了更直觀的表示出到底多大的一條魚,或者說是多重的一條魚,能夠為部落里一個成年人提供一天所必需的食物,最好的方法當然就是通過投票讓眾人認可。
接下來王天要制作一個簡易的天平,在校對桿秤是否精確的時候需要用到。
天平的制作很簡單,就像王天對黑子解釋為什么要做秤時,那樣臨時搭建一個都可以。但竟然需要用到,做一個正式一點的總歸是好的。
王天抬頭看了看天,已經到了收工的時候,金剛二哥在收集了足夠多的制作草繩的草料之后回到了部落。
與其說二哥是去割草,不如說是用斧頭去砍草。沒辦法,就這么一件金屬工具。
見到二哥回來,王天讓二哥砍出一塊長七十公分,寬十公分,厚兩公分的木板做為天平的橫桿。兩個直徑三十公分的圓盤做為托盤,以及一個底、高、長都為三十公分的三角形天平底座。
其實長度并不需要這么長。因為橫桿的寬度只有十公分。做這么長為了放置能夠平穩。不至于碰一下就翻車。
這個制作要求就簡單很多,只要保證三角形頂點那一條棱線筆直水平,在橫桿底面中線上用手鉆鉆出一整條深一公分的凹槽,天平橫桿放上去與三角形底座頂點棱線接觸面平整就可以了。
之所以要做一個凹槽,就是為了從天平兩頭取放東西時。天平橫桿不至于滑掉下來。
把橫桿架在三角形底座上,放上兩個托盤,使天平水平。(哪一頭低了就用小刀,把橫桿或者是托盤削掉一些木材)
確定水平之后,在橫桿兩頭和托盤上個鉆出出兩個孔,用細草繩把托盤和橫桿連成一個整體。
再次放到底座上,測試調整水平,然后調轉左右兩個托盤的位置,直到無論如何放置。兩個托盤始終保持水平。
說來簡單,做起來也費事,天平完成后,采集隊和制磚隊也都陸續回到了部落。
部落所有成年人都已經回來了,王天開始組織大家進行有史以來的第一次民主投票。