杠桿分為省力杠桿、省力杠桿和等臂杠桿。 杠桿原理也稱為“杠桿平衡條件”。
杠桿原理
阿基米德有句流傳已久的名言：“給我一個(gè)支點(diǎn)，我可以舉起整個(gè)地球！” 這句話指的是杠桿原理。
阿基米德首先把杠桿實(shí)際應(yīng)用中的一些經(jīng)驗(yàn)知識(shí)視為“不言而喻的公理”，然后根據(jù)這些公理，運(yùn)用幾何學(xué)通過(guò)嚴(yán)密的邏輯論證杠桿的原理，推導(dǎo)出杠桿原理。
這些公理是：
(1)在一根失重棒的兩端，距支點(diǎn)等距離處掛上等量的重物，它們就會(huì)保持平衡；
(2)在失重棒兩端距支點(diǎn)等距離處懸掛不等重的重物，較重的一端向下傾斜；
(3)在失重桿兩端距支點(diǎn)不等距離處懸掛相等的重物，遠(yuǎn)端向下傾斜；
(4) 只要重心位置不變，一個(gè)重物的作用可以用幾個(gè)均勻分布的重物的作用來(lái)代替。相反杠桿的原理，幾個(gè)均勻分布的重物可以用懸掛在其中心的一個(gè)重物來(lái)代替。重力
(5)相似圖形的重心分布相似……
正是基于這些公理，在“重心”理論的基礎(chǔ)上，阿基米德發(fā)現(xiàn)了杠桿原理，即“當(dāng)兩個(gè)重物保持平衡時(shí)，它們距支點(diǎn)的距離與其重量成反比”。 阿基米德對(duì)杠桿的認(rèn)識(shí)研究不僅僅停留在理論方面，還基于這一原理進(jìn)行了一系列的發(fā)明創(chuàng)造。 據(jù)說(shuō)，他曾利用杠桿和滑輪順利地使停泊在海灘上的船只順利下水。 在保衛(wèi)錫拉丘茲免受羅馬海軍攻擊的戰(zhàn)斗中，阿基米德利用杠桿原理制造了長(zhǎng)投石索和短投石索。 它被用來(lái)發(fā)射各種導(dǎo)彈和巨石來(lái)攻擊敵人，曾將羅馬人封鎖在錫拉丘茲古城外長(zhǎng)達(dá)三年之久。
杠桿余額
杠桿平衡是指杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下處于靜止或勻速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。
杠桿受力時(shí)有兩種情況：
1. 杠桿上只有兩個(gè)力：
功率×支點(diǎn)到功率作用線的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用線的距離
即功率×功率臂=阻力×阻力臂
即F1×L1=F2×L2
2.杠桿上有多種力：
使杠桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的力與其對(duì)應(yīng)的應(yīng)力臂的乘積等于使杠桿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的力與其對(duì)應(yīng)的應(yīng)力臂的乘積。
這也稱為杠桿的前進(jìn)和后退原理，也適用于只有兩個(gè)力的情況。
杠桿分類
杠桿可分為省力杠桿、省力杠桿和等臂杠桿。 沒有一種杠桿可以既節(jié)省距離又省力。
省力杠桿
L1>L2，F(xiàn)1