科学之探究：杠杆原理

杠杆是一种简单的机械。一根硬棒，在力的作用下，能绕着固定点转动，这根硬棒就是杠杆。

杠杆原理最早是由战国时期的墨子以及古希腊时期的阿基米德提出来的。战国时代的墨子最早提出杠杆原理，在《墨子 · 经下》中说“衡而必正，说在得”；“衡，加重于其一旁，必捶，权重不相若也，相衡，则本短标长，两加焉，重相若，则标必下，标得权也”。里面有等臂的，有不等臂的；有改变两端重量使它偏动的，也有改变两臂长度使它偏动的。阿基米德在《论平面图形的平衡》一书中也提出了杠杆原理。他首先把杠杆实际应用中的一些经验知识当作“不证自明的公理”，然后从这些公理出发，运用几何学通过严密的逻辑论证，得出了杠杆原理。

杠杆原理亦称“杠杆平衡条件”。要使杠杆平衡，作用在杠杆上的两个力（动力点、支点和阻力点）的大小跟它们的力臂成反比。动力×动力臂=阻力×阻力臂，用代数式表示为F1×L1=F2×L2。

在生活中根据需要杠杆可以是任意形状。跷跷板、剪刀、扳子、撬棒、钓鱼竿等，都是杠杆。杠杆可以分为省力杠杆，费力杠杆和等臂杠杆。

省力杠杆:动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，省力但是费距离。开口器，老虎钳，都属于省力杠杆。

费力杠杆：动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，虽然费力，但是动力移动距离比阻力移动距离小，省了距离。钓鱼竿，镊子，理发剪刀都属于费力杠杆。

 等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力，既不省力也不费力，既不省距离也不费距离。天平，晾衣架，跷跷板都属于等臂杠杆。

几乎每一台机器中都少不了杠杆，就是在人体中也有许许多多的杠杆在起作用。拿起一件东西，弯一下腰，甚至翘一下脚尖都是人体的杠杆在起作用。当你把脚尖翘起来的时候，是脚跟后面的肌肉在起作用，脚尖是支点，体重落在两者之间。这是一个省力杠杆，肌肉的拉力比体重要小。而且脚越长越省力。当曲肘把重物举起来的时候，手臂也是一个杠杆。肘关节是支点，支点左右都有肌肉，这是一种费力杠杆。

阿基米德有一句流传很久的名言，给我一个支点，我就能翘起整个地球！这句话说的就是杠杆原理。