赞扬，报导观测事实，和对现象进行解释，是两码事。观测事实客观报导，是科学做法，胡乱解释，就是江湖做法。

刘武清先生客观报道了观测现象，对观测现象既进行了逻辑严密的解释，也进行了胡乱解释。但这次胡乱解释是次要的，科学分析是主要的。

至于李永乐，自从上次看了他出的儿童科普之后，我就把他拉黑了，所以不便置评。李老师作为一个挂着科普光环的特大网红，理应注意自己的言论。

沙漏漏下时，理论上整个“流柱”上的沙子都处于失重状态，忽略空气阻力时，不与外壳作用，沙漏的重力会减小。当落下的沙子撞击底部时，沙漏的重力会增加。对沙漏重力的影响还与碰撞底部的经过有关（“冲力”）。流柱的重力与流柱的高度正相关。在特定条件下，流柱的总重力与冲力的平均值可能恰好平衡，沙漏重力不变。（我直觉任何情况平均值都平衡，否则永动机，不过太懒没有推导，谁有空可以推一下）

但天平自身存在惯性，且一般会对读数进行平均处理。流柱的重力是较为稳定的值，而冲力是高频脉冲。

如果高频脉冲被过滤，测量的结果将是重力减轻。

如果高频脉冲被峰值检波，测量的结果可能是重力增加。

如果高频脉冲被平均，测量的结果可能是重力不变。

我买了一个沙漏，下周就该到货了。不过问题很可能是沙漏比较重，而高分辨率天平的量程却有限。我找了一个很小的沙漏，然而卖家并不知道它有多重。

这次刘有点被别人惯性思维冲到了

某些“讲科学”的网红貌似不太讲科学啊

看实时值，就是方波，平均值，自然就是原质量

气液压强其实也是一个道理，观察时间够短，测量精度够高，得到的结果也是剧烈波动的。只是我们只看平均值罢了，涉及到大量个体总体表现的时候都是类似的，微观和宏观的结论，不太可能非常贴合

初二时物理老师讲过，当时觉得挺正常，嘿嘿

“方波”是一个严肃的东西，怎么会是方波呢。沙粒碰撞底部的冲力大概需要用到有限元分析，但除非刻意设计，肯定不是方波。

不知道沙漏有多重可以通过把沙漏横放，让沙漏的沙子不在流动状态下测重量

谢谢大家关注。

本网动手的人多，这也是我常来本网的原因。

我用了多种沙漏实验，还用了液体沙漏实验，实验报告曾上传。录像也上传。

我已购部份沙漏照片

我说的是理想状态，因为颗粒流的断续，所以悬空部分的质量也会时大时小，然而这个“方波”大概也不会是非常方的，我的话只能算是大体轮廓上的描述

刘武青称量沙漏实验与物理世界杯IYPT等称量沙漏实验对比

刘武青

太极集团重庆桐君阁股份公司退休  cqfyl@126.com        

摘要   沙漏是计时用，沙漏中的沙子静止时与流动时，用天平或传感器等仪器测量。在沙漏上下端有沙子，沙子稳定流动时，刘武青实验结果，与沙漏沙子静止比较，数据减小。物理世界杯IYPT实验结果，与沙漏沙子静止比较，数据增大。其他人实验结果，与沙漏沙子静止比较，数据不变。称量沙漏出现三种不同的实验结果。但是，刘武青实验同时有三个特点，一、测量仪器灵敏度、精度高，万分之一克。二、沙漏密封，沙漏倒180度又可以进行反复实验。三、沙漏流沙孔小，沙子流量小。因此，刘武青实验结果是正确的。

关键词  称量  沙漏 物理世界杯 IYPT

一、前言

沙漏是计时用，用天平或传感器等仪器测量，在沙漏上下端有沙子，沙子稳定流动时的数据，与沙漏的沙子静止时的数据比较，数据有变化吗？

                           二、刘武青的称量沙漏实验

机械天平称量（1）

万分之一克机械天平、沙漏密封。

以下是实验照片，沙漏放在机械天平中，沙子静止时的照片。

以下是实验照片，在沙漏上下端有沙子，沙子稳定流动时。沙漏放在机械天平中，沙子流动时的照片。

密封的沙漏，沙漏中间孔小，沙子流量小。

在沙漏上下端有沙子，沙子稳定流动时，与沙漏沙子静止时比较，实验结果是数据减小。

电子天平称量（2）

电子天平，规格，JJ324BF，最大称量320克，灵敏度万分之一克，显示数字包括小数点后4位数。

密封沙漏，中间沙子流动孔小。

其中一次实验照片

电子天平内部也是用称重传感器，灵敏度、精度高。

密封的沙漏，沙漏中间孔小，沙子流量小。

在沙漏上下端有沙子，沙子稳定流动时，与沙漏沙子静止时比较，实验结果是数据减小。

其中一次实验数据

三个沙漏中的沙子静止时，共同放在天平上秤量，以下单位，克

秤量三次

146.9248

146.9247

146.9245

平均值

146.9247

三个沙漏中的沙子流动时，不流完，共同放在天平上秤量。

秤量三次

146.9238

146.9235

146.9234

平均值

146.9236

减小值

0.0011

多次实验录像已上传互联网，全网可查。

三、   物理世界杯IYPT称量沙漏实验

(网上简介：被誉为“物理世界杯”的—-国际青年物理学家竞赛(简称IYPT)，国际青年物理学家竞赛简称IYPT(international youth physical tournament)的国际青年物理学家竞赛由前苏联在1988年发起，每年举办一届。它和国际物理奥林匹克竞赛、国际青年学生科学论文竞赛并称为三大顶级国际中学生物理竞赛。 IYPT由大学或中学组织实施、中学生参与，是一项以团队对抗为形式的物理竞赛。它以培养参赛者的创新意识、创新能力、协作精神和实践能力为根本理念。)

IYPT沙漏实验，（3）

在沙漏上下端有沙子，沙子稳定流动时，与沙漏沙子静止时比较，实验结果是数据增大。

IYPT的沙漏重量实验（称量沙漏，沙漏的重量会随时间变化），沙子稳定流下时重量比沙子静止时略高。

如图，中间部分（也就是沙子已经接触沙漏底部，但上部还没有漏完的时候）会略高于沙子静止时的重量。

文中写到沙子稳定流动时，（沙漏上下部均有沙子时流动）仪器显示的数据增高。

他们没有用密封沙漏。没有用天平，用的称重传感器。

江苏省南京市金陵中学称量沙漏实验

以上照片，江苏省南京市金陵中学称量时间的金中少年，他们实验用的天平，百分之一克。天平精度低，所以得不到正确的实验结果。（4）

他们另外用传感器测量做了实验。

“在研学课程所点燃的实验热情的驱使下，余承霖又参加了学校里传感器物化课程基地的IYPT社团。在那里，他接触到了IYPT竞赛（国际青少年物理学家竞赛），这是一项以物理实验探究为重心的竞赛。巧的是在IYPT竞赛那一年所给出的众多赛题中，有一个“称量时间”的赛题：“众所周知，沙漏在流沙时，它（用秤称出来的）的重量会发生变化，请探究这一现象。”题目看似简单，却与他在参观紫金山天文台时看到的秤漏有许多相通之处。他第一时间做了实验。”

他们的实验结果是：“沙漏内形成稳定沙柱时示重恒大于静止示重”。与IYPT的沙漏实验结果相同。

四、其他人称量沙漏实验

方华基、范俊明，沙漏超重和失重的数字化实验研究，物理通报，2013年第7期。（5）

在沙漏上下端有沙子，沙子稳定流动时，与沙子静止时比较，实验结果是数据不变。

他们没有用密封沙漏，没有用天平。用的力传感器。

他们在文中写到：“由于超重与失重数值相等，沙漏整体对力传感器的拉力保持不变G，即不超重，也不失重”。

                                              四、总结

用天平或传感器等仪器测量。称量沙漏实验分析，在沙漏上下端有沙子，沙子稳定流动时,与沙漏的沙子静止时比较

刘武青的实验结果是：数据减小。

IYPT的实验结果是：数据增大。

其他人实验结果是：数据不变。

刘武青用的密封沙漏，测量仪器灵敏度高，万分之一克天平，沙漏中间流沙孔小，仪器可以显示微量数据。

IYPT的实验，沙漏没有密封，沙漏中间流沙孔大，用的称重传感器测量，精度不高。

其他人实验，沙漏中间流沙孔大，用的测量仪器精度不高。

测量仪器精度的提高，测量范围的扩大，可以发现新的效应。天平或传感器等做称量沙漏实验，用的天平精度或传感器精度很重要，用的沙漏是否密封也很重要，沙漏中间流沙孔大小也有关系。

电子天平内部是高精度的称重传感器，与砝码比较是质量，电子天平开机后，首先与砝码校准。

万分之一克电子分析天平用的称重传感器精度高。

刘武青实验同时有三个特点，一、测量仪器灵敏度、精度高，万分之一克。二、沙漏密封，沙漏倒180度又可以进行反复实验。三、沙漏流沙孔小，沙子流量小。

因此，刘武青实验结果是正确的。

五、参考文献

（1）刘武青，称量自由落体装置及方法，国家科技图书文献中心、国家科技数字图书馆、中国预印本服务系统。【发布时间】: 2009-11-02

（2）刘武青，秤量沙漏，国家科技图书文献中心、国家科技数字图书馆、中国预印本服务系统。【发布时间】: 2018-08-14

（3）IYPT的沙漏重量实验（称量沙漏，沙漏的重量会随时间变化）。

2018年IYPT竞赛题目

13．称量时间

众所周知，沙漏在流沙时，它（用秤称出来的）重量会发生变化．研究这个现象．

（4）江苏省南京市金陵中学称量时间的金中少年

称量沙漏实验网址：

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/s?id=1667720065365868060

 (5)方华基、范俊明，沙漏超重和失重的数字化实验研究，物理通报，2013年第7期。

方华基，杭州师范大学。范俊明，宁波市鄞州实验中学。

沙漏底下放个压电陶瓷片接沙子做个随机数发生器吧。虽然那些靠往信息技术上贴来恰饭吃的所谓物理学家会说，这不是真随机发生器，然而你可以反驳说基于混沌理论，它产生的也是随机数。或者直接耍流氓说要不我们打个赌，我采集一个序列，然后给你你需要的一段，看你能否预测出没给你的那一段。你这个流氓耍的绝对比他们耍的那些要更文明体面。

刘武青称量沙漏

刘武青与一位网友的讨论

一位LHS讲物理，网友讲：

这是一个不错的实验，理论也是可以解释的：

1、沙子在下落过程中处于失重状态，整体质量读数很定是减轻的。

2、沙子连续冲击底部，冲量会转化重量，整体质量读数会增加。

3、失重造成质量读数减少与冲量造成质量读书增加的比较。这个还真不好比较，需要理论建模。与高度、沙漏的真空度、沙子本身的属性等有关。

刘武青回复：

我已用液体沙漏做了实验，是一滴滴的往下掉。这就很好比较了。因为，多滴在空中。所以，天平的读减小。

我现在突然有点害怕……

其实感觉定性测一下压力是不是方波也不难，就像上面量子隧道提出的，去文具店买个音乐贺卡拆出压电陶瓷片，沙漏放上面，输出限幅后找个合适的运放放大一下接到示波器上看看，仪表局的大佬们应该十几分钟就能验证一下

想都能想清楚的问题，何必折腾。楼主的问题可能是对方波有什么误解，假设漏下的是一行小球，只有单行，小球之间有一定距离。系统受力的扰动包括三部分：漏下瞬间重力的降低，球撞击底部时的冲力。系统的不平衡还包括：整个流柱的重力，符号为负。三力之和的波形与相位有关，为双极性组合脉冲，其理论平均值为零。

见鬼了这么简单的东西 怎么有这么多答案

沙漏落沙完全是经典力学 其质心由高到低 由动量守恒 必然有向下的力的积累过程 因此向上的力 即称量重力 必然是减少的 

 所以可以支持下落时候称量减少的结论

方波其实是我的误解。

记得没错的话，我讨论的对象一直是：

会发现在较小的时间尺度内

结果被理解成长时间平均值了，这两个概念完全是两码事。

我说的质量变化原因是：

可是个别大米会因为偶然而形成一个拱弧，挡住了上面大米的去路，进而不能下落

这会导致流柱的质量并不恒定，测得质量会忽上忽

而虎哥说的原因是：

其理论平均值为零。

既然扯到平均值了，讨论对象不一样，难怪：

见鬼了这么简单的东西 怎么有这么多答案

额 我开始的回答不对 不谨慎

由 mdv=fdt 及其积分得知 

当沙漏由不漏转向漏的过程中 由于dv积分不为0 读数变轻 而漏完之后 在全落下之前 dv积分为反 读数变重

如果只考虑前半段时间 读数平均了从不漏到漏着的过程 那么会是轻的 

如果只考虑后半场 测量的是从漏着到它漏完的过程 可能是偏重的

如果整个过程从不漏到漏再到漏完 dv的积分为0 从静止再到静止 平均下来就不变了

如果只测漏的过程 如果漏速不均匀 越漏越快（对于沙漏有这个可能 沙子被挤压少了 摩擦力也少 会可能越漏越快） 读速为轻 如果漏着漏着 越来越堵 读数会变重

液体沙漏是一行液滴往下掉，只有一行多滴，液滴之间有距离。

数年前，我做的液体沙漏实验录像已上传在网上。用的万分之一克天平。数据减小。

归零的沙漏和用过的电池这些东西肯定都会更轻的，只要你够闲，从E=mc2开始深挖，总能找到耗散的能量作为质量的藏身之处。

下面的帖子解释了放电后的电池为什么更轻：

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/questions/34421/does-the-mass-of-a-battery-change-when-charged-discharged

物体质量并不由该物体在地球上所受重力决定，

平常用称重式天平测得的是重力，再转化为“重量”，即使天平精度再高，也只能用来较准确地估算质量，

引力质量。

这种属于，不敢答。。。。鬼知道会怎样。做实验呗，但是结果又飘飘忽忽。。。。。扩大规模？可太搞笑了。。。

用万分之一克天平即可。

考虑到一小截空中的沙子才只有几十毫克重，刘先生实验结果是效果非常明显清析，既然沙子不完全是是刚体，下落时不能认定那空中的一截完全转化为了作用在底板上的冲量。