关于砝码材料的统一名义密度问题

在修订后的《砝码检定规程》中，引进了陆码 材料统- -名义密度的换算方法。为使广大天平、砝码使用者正确理解和运用这个方法，这里做--较为详细的介绍。

一、砝碼材料統一名义密度方法的建立
     如所周知，同质量不同材料的两个砝码，在空气中会受到大小不同的浮力。因而在空气中所显示的重量是互不相同的。这样，用这两个砝码在空气中衡量同一物体时，就会得出不同的结果(系指在不进行空气浮力修正的情况下。日常工作中的绝大多数情况都不进行空气浮力修正。)为解决这个问题，就必须在砝码与被衡量物体 之间进行空气浮力修正。例如，在检定- -等公斤或克组砝码时，须对50克以上砝码的体积，逐个进行测定，并用所得数据，计算出该组砝码的材料平均密度，用以得出20克以下每个砝码的体积。然后，再根据这些体积，对每个砝码进行浮力修正。这个工作是复杂的，工作量很大，使一等砝码的检定时间加长很多。要解决用不同材料的砝码衡量同-物体所得结果不一致的问题和使砝码的检定程序简化，所有砝码均用同一种材料制造自然是个好办法。然而，由于各种条件的限制，显然这是不现实的。于是有人想出一种措施，即利用换算的方法，把不同材料的 砝码的量值，统- - 在某-个共同约定的密度数值的基础之上。这个共同约定的密度数值，就叫做砝码材料的统一-名义密度。

假设用一个砧码去衡量另一个不同材料的物体。若把这砝码的质量值，就直接叫做是该被衡量物体的质量值，事实上，就是认为该物体的材料密度是与砝码相同的。这种情况在日常生活中是普遍存在的。例如，买1公斤苹果，实际上,称苹果所用砝码(或增砣)是1公斤。认为苹果也是1公斤，就是把苹果的密度当成了砝码(或增砣)的密度。但是，苹果的密度显然与砝码是不同的。那么，苹果的真实质量究竟是多少呢?把这个情况用公式表示，可以列出砝码同被衡量物体(这里是苹果)在空气中的平衡方程式①:M:- MLe=M:-M:e,
DiD:式中:M小、M2--一分别为砝码和被衡量物体的质量;
D、、D2-一分别为砝码和被衡量物体的材料密度;
e-空气密度。
整理后得:
e1--一D,
M:= M:-
eDz
若被衡量物体的密度D:是已知的，则它的真实质量可由上式求得。这个公式就是用以进行空气浮力正的-般公式。

假设-一个密度为D、质量为M。的砝码，与另一个材料密度为8.0克/厘米3、质量为M的砝码在空气中相平衡，则根据.上面的公式得:
M= Mo1-
0.0012
D0.0012
8.0
①空气中的平衡方程式，应是力的平衡。但由于在同一地点，重力加速度9值是相同的。因此，式中每一項都約掉9，即得此形式。式中0.0012是空气的统一名义密度，单位为克/厘米。砝码质量M就叫做Mo的换算成密度为8.0克/厘米的质量，可以简称为砝码的换算质量.8.0克/ 厘米的数值，就叫做砝码材料的统- - 名义密度。若把M。和M看做是同一个砝码，它的真实密度为 D,则它的换算成具有统- -名义密度8.0克/厘米3时的质量，可按上式求出。

例:设有--铜合金砝码，其真实质量为1公斤，求它的换算质量。将砝码材料密度D=8.4克/ 厘米和Mo= 1000克代人公式得:
M = 1. 00007公斤。
   显然，无论何种材料的砝码，只要知道其材料密度和真实质量，就可以根据此式计算出其换算质量。换言之，通过上式，可以把一-切不同材料的砝 码的质量值，统- -在一个共同约定的材料密度值8.0克/厘米3的基础上。这就是砝码材料统一名义密度的换算方法。

关于砝码材料的统一名义密度问题