阿基米德：想撬动地球的人(阿基米德 撬动地球)

人们从远古时代起就使用杠杆，并且懂得巧妙地运用杠杆。 在埃及建造金字塔的时候，奴隶们就用杠杆把沉重的石块往上撬。 造船工人用杠杆在船上架设桅杆。 人们使用汲水吊杆（一种带平衡锤的杠杆）从井里取水。 罗马人把货物挂在精工制造的杠杆秤（杆秤）上称量重量。 另外，古时候的船都是用桨来划动的，并且用舵来操纵，而桨和舵都是杠杆。

古代的工匠知道，凭借这些简单的机械，可以用很小的力量推动很大的重量。 但是杠杆为什么能做到这一点，却没有人能解释。 至于哲学家们在谈起这个问题的时候，就一口咬定说，省力的关键就在于圆的“魔性”上，因为杠杆的两端在工作的时候是沿着圆弧运动的。

阿基米德不乱说什么圆的“魔性”。 他懂得自然界里的种种现象，都可以用自然原理来解释。 杠杆的作用也有它的自然原因，他想解释这一现象。

最简单的杠杆是一条金属的或木质的直棍。 如果在中点把它支持起来，它就能保持平衡。 当我们在杠杆的两端挂上同样重的物体时，平衡仍旧保持不变。

但是，假如在杠杆的一端挂上一个较重的物体，而在另一端挂上一个较轻的物体，那么杠杆就要失去平衡：它的一个臂下沉，另一个臂上升。 想要恢复平衡，就必须把支点向较重的物体移动。

阿基米德懂得，两个物体的总重量好像集中在杠杆的某一点上似的。 如果把杠杆在这一点上支起来，杠杆就能保持平衡。 阿基米德把这一点叫作重心。

后来，阿基米德确立了杠杆的平衡定律：“力臂和力（重量）成反比例”。 按句话说，小重量是大重量的多少分之一重，长力臂就应当是短力臂的多少倍长。

假设杠杆的一个力臂是20厘米长，另一个力臂有它的五倍长，即100厘米长。 那么，在短力臂上挂上5千克，在长力臂上只要挂上1千克，杠杆就能保持平衡。

这个规则也可以用另外一种说法来表达：“每边的力臂的长度和力臂所受的力的乘积是相等的。 ”

另一方面，如果我们用手握着杠杆的长臂向下按，那么我们的手在空中画出的路径，却比短力臂的末端所画出的路径长。 杠杆的两端所走过的路径，也是和力成反比例的。 假如长力臂的末端走过了半米的距离，那么，短力臂的末端就只走10厘米的距离。 在用力方面省五倍，在所走的距离上就反过来长五倍。

阿基米德确立了杠杆定律以后，就推断说．只要能够取得适当的杠杆长度，任何重量都可以用很小的力量举起来。 据说他曾经说过这样的豪言壮话：“给我一个支点，我就能撬起地球！”这句话，成为代表着阿基米德的性格和自信心的一句名言，伴随着阿基米德的名字，一直流传到今天。

【科学小链接】

杠杆原理的运用

杠杆原理亦称“杠杆平衡条件”。 杠杆原理在日常生产、生活中运用广泛，如剪刀、启瓶器、撬棒、天平（平衡）、跷跷板（平衡），还有人的骨骼、羊角锤、镊子（费力）、钓鱼竿（费力）、指甲刀等物品都利用了杠杆原理。

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