打氣后的籃球竟然更重？物理學告訴你秤上的數字沒那么簡單

大多數人都有過這樣的場景：站上體重秤，低頭盯著數字，內心瞬間五味雜陳。數字小一點，心里狂喜，覺得減肥終于有成效；數字大一點，立馬覺得世界灰暗，開始懷疑昨晚那碗米飯是不是罪魁禍首。

可問題來了，這個秤上的數字，真的是“你身上的東西”嗎？今天我們就拿一個籃球來做個小實驗，你就明白了：

• 假設我有一個籃球，先打滿氣，放到秤上，這是情況A。
• 然后我把氣放光，再放到秤上，這是情況B。
• 最后，我干脆把籃球按扁了，再放上去，這是情況C。

問題來了：哪一次秤上的數值最大？哪一次最小？哪個籃球最重？哪個最輕？

要回答這個問題，得先搞清楚一件事：秤到底在測什么。你以為它在測“質量”，但實際上，它測的只是一個力。

想象一下最原始的彈簧秤，把一個物體放上去，彈簧被壓縮，壓得越多，讀數越大。彈簧憑什么會壓縮？是因為重力在拉物體往下掉。

秤測的，是物體和地球之間的引力，也就是“重量”，而不是“質量”。質量是“你身上有多少東西”，重量是“你被地球拉得有多厲害”。

更準確一點說，秤其實在測自己往上推你的力。你要是用手往下按一按，讀數立馬變大。這和你體重一點關系沒有，只是你和秤較勁的結果。

雖然現代的電子秤不再是彈簧，而是用電阻應變片，但本質沒變，還是在測力。

接下來，我們就用籃球做實驗。

先看放氣的籃球，也就是情況B。我放到秤上，讀數是609克。

看上去好像就是籃球的質量，但其實這里還有個“隱形對手”在起作用，那就是浮力。別忘了，空氣也是有重量的，空氣會對籃球產生浮力。這個浮力大小，正好等于籃球排開的空氣的重量。

按照阿基米德原理，浮力=空氣密度×體積×重力加速度。空氣的密度大約是1.2千克每立方米，籃球的體積就是它排開的空氣體積。

于是，雖然秤上顯示609克，但實際上秤讀數已經把浮力算進去了。因為籃球里面原本也有空氣，這部分重量基本和浮力抵消了，所以我們可以近似認為籃球的真實質量就是609克。

再看看充滿氣的籃球，情況A。

這次秤上顯示614克，比放氣時多了5克。

為什么？很簡單，因為里面多了空氣。空氣不是免費的質量，雖然輕，但它確實有重量。

這里可以用理想氣體狀態方程來算，PV=nRT。高中化學里都見過這玩意。把籃球的體積、壓力、溫度都代進去，就能算出里面空氣的摩爾數，再乘上摩爾質量，就能得到空氣的質量。

結果大概是3.7克，和剛才多出來的5克差不多。這說明我們前面的推理沒錯。

最后是被壓扁的籃球，情況C。

這次讀數是611克，比放氣的609克要多2克。

奇怪吧？既然里面空氣和放氣球差不多，為什么會更重？答案就在浮力。籃球被壓扁后，體積變小，排開的空氣少了，浮力也小了。浮力小了，秤就得多用力往上推，讀數自然變大。

粗略估算一下，如果扁掉后體積只有原來的一半，那么浮力大約減小了一半，相當于多了4克的重量。雖然實際差值沒這么大，但方向是對的。

總結一下，三個情況的讀數分別是：

• 充滿氣的籃球614克
• 放氣的籃球609克
• 被壓扁的籃球611克

真正的質量其實一直差不多，但秤上的讀數會因為空氣的作用而發生變化。

換句話說，秤看到的世界，并不總是真實的質量。

很多人天天喊著要減肥，早晚一次爬到體重秤上，數字大一點就心情崩潰。其實，那點差別，可能只是空氣的惡作劇。

籃球放氣、打氣、壓扁都能改寫秤的讀數，你站在秤上的結果，憑什么就那么“神圣”？

別把體重秤當圣經，它只是個廉價的小傳感器。真正靠譜的不是數字，而是你鏡子里的腰圍。