什么是栱杆原理

1. 什么是栱杆原理

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或反比。动力×动力臂=阻力×阻力臂，用代数式表示为F�6�1 L1=W�6�1L2。式中，F表示动力，L1表示动力臂，W表示阻力，L2表示阻力臂。从上式可看出，欲使杠杆达到平衡，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。在使用杠杆时，为了省力，就应该用动力臂比阻力臂长的杠杆；如欲省距离，就应该用动力臂比阻力臂短的杠杆。因此使用杠杆可以省力，也可以省距离。但是，要想省力，就必须多移动距离；要想少移动距离，就必须多费些力。要想又省力而又少移动距离，是不可能实现的。

正是从这些公理出发，在“重心”理论的基础上，阿基米德发现了杠杆原理，即“二重物平衡时，它们离支点的距离与重量成反比。阿基米德对杠杆的研究不仅仅停留在理论方面，而且据此原理还进行了一系列的发明创造。据说，他曾经借助杠杆和滑轮组，使停放在沙滩上的桅般顺利下水，在保卫叙拉古免受罗马海军袭击的战斗中，阿基米德利用杠杆原理制造了远、近距离的投石器，利用它射出各种飞弹和巨石攻击敌人，曾把罗马人阻于叙拉古城外达3年之久。

古希腊科学家阿基米德有这样一句流传千古的名言："假如给我一个支点，我就能把地球挪动!"这句话不仅是催人奋进的警句，更是有着严格的科学根据的。
　　
阿基米德在《论平面图形的平衡》一书中最早提出了杠杆原理。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。这些公理是：(1)在无重量的杆的两端离支点相等的距离处挂上相等的重量，它们将平衡；(2)在无重量的杆的两端离支点相等的距离处挂上不相等的重量，重的一端将下倾；(3)在无重量的杆的两端离支点不相等距离处挂上相等重量，距离远的一端将下倾；(4)一个重物的作用可以用几个均匀分布的重物的作用来代替，只要重心的位置保持不变。相反，几个均匀分布的重物可以用一个悬挂在它们的重心处的重物来代替；似图形的重心以相似的方式分布……正是从这些公理出发，在"重心"理论的基础上，阿基米德又发现了杠杆原理，即"二重物平衡时，它们离支点的距离与重量成反比。"
　　
阿基米德对杠杆的研究不仅仅停留在理论方面，而且据此原理还进了一系列的发明创造。据说，他曾经借助杠杆和滑轮组，使停放在沙滩上的桅船顺利下水。在保卫叙拉古免受罗马海军袭击的战斗中，阿基米德利用杠杆原理制造了远、近距离的投石器，利用它射出各种飞弹和巨石攻击敌人，曾把罗马人阻于叙拉古城外达3年之久。
　　
这里还要顺便提及的是，在我国历史上也早有关于杠杆的记载。战国时代的墨家曾经总结过这方面的规律，在《墨经》中就有两条专门记载杠杆原理的。这两条对杠杆的平衡说得很全面。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。这样的记载，在世界物理学史上也是非常有价值的，而且墨子的发现比阿基米德早了约二百年。

生活中的事例有：筷子，跷跷板，起钉锤，开罐器等

2. 什么是栱杆原理

在发现了杆杠原理以后，阿基米德激动地说：“给我一个支点和一个足够长的杆子，我能撑起整个地球！！！”。

杆杠原理在我们生活中是最常见的，也是我们生活中最离不开的。举一个最平常的例子。在我们伸手推门的时候，所用的就是杆杠原理，你也许想不到吧，你一伸手，就用了杆杠原理，因为我们在推门时，总是推在离门轴的最远处，把手的附近，所以用得力气非常小，如果你不相信，可以去试一试，在门轴的附近推门，一定要多用许多力气。

你扭过螺丝帽吗？在扭螺丝帽时，杆杠原理又用上了，我们在扭螺丝帽时，总是把手握在扳手的尾端，因为这样离扳手最远，也就最省力。如果你把手放到中间的部分，要想扳动螺丝帽，就比较困难了，如果把手放到最前端，根本不可能扭动螺丝帽。

啊！由于昨夜连夜的下暴雨，山坡上的岩石滑落下来。正好压在铁路上，如果不赶快把这一块巨石搬开，就会发生一起车毁人亡的悲剧。怎么办呢？起重机开不进来，加上昨夜下雨，施工困难。这回又轮到杆杠原理大显身手了，找来一根粗竹杠，再拿一块小石当支点，轻轻一按，巨石就顺势滚出了铁路。瞧，杆杠原理又阻止了一起恶性事故的发生。

看了我的文章，你应该知道科学的重要性了吧。为了当好祖国下一代的接班人，我们要好好学科学，好好用科学。