Question

古人曾设计如图所示的一种秤，来确定著名的“王冠之谜”中的王冠的含金量。AB为1m多长的秤杆，再正中o点支起，先在B端挂一块纯金样品，A端砝码盘中放与样品等重的砝码，秤杆平衡。当让金块浸没在水中时，砝码盘悬点A点移动到X点，秤杆平衡。记下X的位置。然后将样品改成纯银块，经过同样的操作并在秤杆上记下Y点。现将王冠挂到B端重复上述操作，在秤杆X，Y两点间Z点，XZ=a，YZ=b，则王冠中含金银之比即为b：a，试说明其原理。

Answer 1

略

对纯金，有


两式相除，得

即

对纯铜和王冠，同理有


故



对王冠，设金铜质量之比为x:y，则


代入密度值，有

化简
)

得