一斤棉花与一斤铁在法定计量中视为等重;依据质量定义二者质量均为500克,重量相等;精密测量下棉花因体积大受空气浮力影响更大,真实质量约多16克;但商用秤已按规范修正浮力,故结算时等效。

一、基于质量定义的标准解答
在日常计量与法定单位体系中,“一斤”是明确的质量单位(等于500克),不随物质种类改变。只要称量结果均为“一斤”,即表明二者所含物质的量相等。
1、使用经校准的电子秤分别称量干燥棉花与纯铁块,确保环境无强气流干扰。
2、读取显示数值:若均稳定显示“500.0 g”,则确认二者质量严格相等。
3、根据牛顿第二定律,地球表面重力加速度g近似恒定,重量G=mg,故质量相等则重量相等。
二、计入空气浮力的精密解答
当采用弹簧秤或电子秤在空气中称量时,物体实际受到向上的空气浮力,导致示值略小于真实重力;浮力大小取决于排开空气的体积,而棉花体积远大于同质量铁块。
1、查得标准状态下空气密度ρ气≈1.29 kg/m³,铁密度ρ铁≈7874 kg/m³,棉花密度ρ棉≈1500 kg/m³(压实状态)或低至40 kg/m³(蓬松状态)。
2、计算体积:V铁=0.5 kg / 7874 kg/m³ ≈ 6.35×10⁻⁵ m³;V棉(蓬松)=0.5 kg / 40 kg/m³ = 0.0125 m³。
3、计算浮力差:F浮,棉−F浮,铁 = ρ气g(V棉−V铁) ≈ 1.29×9.8×(0.0125−0.0000635) ≈ 0.156 N。
4、对应质量差约为0.0159 kg(约15.9 g),即在空气中称得“一斤”的棉花,其真实质量比称得“一斤”的铁约多16克。
三、依据法定计量规范的操作解答
我国《JJG 99-2006 砝码检定规程》及《JJG 13-2016 非自行指示秤检定规程》明确规定:日常贸易用秤以“视重”为结算依据,且已通过砝码标定补偿了典型密度物体的空气浮力影响。
1、商用台秤出厂前使用密度约8000 kg/m³的不锈钢砝码进行标定。
2、对棉花等低密度物品称量时,秤的示值已隐含浮力修正系数,使“一斤”读数代表约定真值。
3、因此,在合法计量场景下,一斤棉花与一斤铁具有同等法定效力,视为等重。










