A. 杠桿起源於什麼時候
杠桿是最簡單的機械,杠桿的使用或許可以追溯至原始人時期。當原始人拾起一根棍棒和野獸搏鬥,或用它撬動一塊巨石時,他們實際上就是在使用杠桿原理。石器時代人們所用的石刃、石斧,都用天然繩索把它們和木柄捆束在一起;或者在石器上鑿孔,裝上木柄。這表明他們在實踐中懂得了杠桿的經驗法則:延長力臂可以增大力量。
石器時代的刀斧
B. 中國古代的杠桿叫什麼名字
在我國歷史上也早有關於杠桿的記載。戰國時代的墨家曾經總結過這方面的規律,在《墨經》中就有兩條專門記載杠桿原理的。這兩條對杠桿的平衡說得很全面。裡面有等臂的,有不等臂的;有改變兩端重量使它偏動的,也有改變兩臂長度使它偏動的。這樣的記載,在世界物理學史上也是非常有價值的
C. 古代對杠桿的應用(中國的和古代的)。 有急用!!!!!!!!!
1.護城河上安裝使用的吊橋 2. 杠桿在中國的典型發展是秤的發明和它的廣泛應用.在一根杠桿上安裝吊繩作為支點,一端掛上重物,另一端掛上砝碼或秤錘,就可以稱量物體的重量.古代人稱它「權衡」或「衡器」.「權」就是砝碼或秤錘,「衡」是指秤桿.迄今為止,考古發掘的最早的秤是在長沙附近左家公山上戰國時期楚墓中的天平.它是公元前四到三世紀的製品,是個等臂秤.不等臂秤可能早在春秋時期就已經使用了.古代中國人還發明了有兩個支點的秤,俗稱銖秤.使用這種秤,變動支點而不需要換秤桿就可以稱量比較重的物體.這是中國人在衡器上的重大發明之一,也表明中國人在實踐中完全掌握了阿基米德杠桿原理 3.桔槔也是杠桿的一種.它是古代的取水工具.作為取水工具,一般用它改變力的方向.為其他目的使用時,也可以改變力的大小,只要把桔槔的長臂端當作人施加力的一端就行.春秋戰國時期,桔槔已成為農田灌溉的普通工具.
D. 求杠桿稱的家族史發展史簡介
簡略說一下:
一、最早的杠桿秤是天平。
據記載,最早的秤是埃及人發明的。在7000多年前,埃及人就用一種懸掛式雙盤秤來稱麥子,這種秤就是用兩個秤盤,掛在秤梁的兩端,是一種等臂秤,即是原始的天平。
中國大約在四五千年前,黃帝時代發明了這種原始的天平。目前國內保存有戰國時代的楚國的天平——木衡,木衡桿長27、銅盤直徑4厘米。這是完整的一套權衡器。木衡桿作扁條形,桿正中鑽一孔,孔內穿絲線作為提紐。桿兩端內側0.7厘米處,各有一穿孔,內穿絲線以系銅盤。系盤絲線長9厘米。銅盤兩個,底略圓,邊緣有四個對稱的小孔,用以系線。環權重量大體以倍數遞增,分別為一銖、二銖、三銖、六銖、十二銖、一兩、二兩、四兩、半斤。以半斤權推算,一斤合250克。
天平作為一種等臂秤,要稱量多重的物品,就必須有多重的砝碼,所以只能用來稱量一些較輕的物品,像黃金之貴金屬之類的。
(楚 木衡)
二、不等臂秤
因為天平在稱量上的局限,人們也在摸索著衡器的發展。在中國,天平出現大約兩千年後,即在春秋戰國時代,出現了不等臂秤。
中國歷史博物館收藏有中國現存最早的兩件不等臂秤——「王」銅衡,以其上刻有「王」字而得名。(這個找不到圖片)
這兩件「王」銅衡傳為安徽省壽縣出土。衡體扁平,橫截面作長方形。正中有鼻紐,紐下形成拱肩,臂平直。甲衡重93.2克,長23厘米,臂高1.22厘米,厚0.35厘米,鼻紐外緣高2.15厘米,紐孔徑0.38厘米。正面有縱貫衡面的十等分刻度線。衡長相當戰國1尺,每等分相當1寸。紐下居中有尖端向下的60度夾角刻線,第 5寸刻度恰將夾角平分。背面紐下斜刻一「王」字。乙衡重97.6克,長23.15厘米,臂高1.3厘米,厚0.35厘米,鼻紐外緣高及孔徑與甲衡同。衡正面也有每寸刻度及居中夾角刻線,除中間二寸外,每半寸處還有刻線。背面中部和一端各橫刻一「王」字。兩衡表面另有淺刻文字, 尚未能通讀。兩衡紐孔內有磨損,乙衡紐孔內殘留絲線痕跡,表明是懸吊使用的。但其兩臂平直,沒有固定的天平吊耳痕跡。
衡面刻線是貫通上下,便於准確觀察權和物的懸掛位置。「王」銅衡有鼻紐和拱肩,從中間向兩端逐漸縮小斷面,使衡桿各處有大體相等的抗彎強度,同時也提高了重心,縮短了支點與重心的距離,符合提高靈敏度的要求。實測表明,感量小於 0.1克。「王」銅衡鑄造上的這些特點,符合作衡桿用的要求。這類不等臂衡秤不能直接讀出所稱物的重量,而是通過砝碼重量和懸掛位計來進行計算而得出所稱重量的,這是從天平向提系桿秤發展的過渡型衡器。
這種不等臂桿秤在耶穌誕生前由游牧部傳入了西方,被命名為羅馬秤。在許多拉丁語作家的著作中都有關於這種秤的記載。
三、提系桿枰
在不等臂秤發明一千多年後,在南北朝時代(公元420—589年),中國開始出現了提系桿秤,即我們現在所使用的手桿秤。
四、案秤
在西方,1670年,法國著名數學家、物理學家和機械設計師吉爾.佩爾索納.德.洛百瓦爾(Gilles Personne de Roberval,1602—1675)於1670年將他發明的案秤報送巴黎科學院。這是一種等臂雙盤案秤(又名磅秤)。秤盤裝在秤梁兩端,下面裝有剛性導桿,可在稱座上相應的導孔內上下上下移動。這樣,當秤梁繞軸擺動時,在導桿作用下,秤盤可做上下移動,但其水平狀態保持不變。直到現在,洛百瓦爾案秤仍然是世界上使用最為普遍的商業秤。
從這以後的秤就是電子秤,彈簧秤之類的了。
E. 古代中國是怎樣運用杠桿原理的
物理學中把在力的作用下可以圍繞固定點轉動的堅硬物體叫作杠桿。我國古代的農業、手工業、建築業和運輸業是比較發達的,因此簡單機械的成就也是輝煌的,杠桿的應用非常廣泛。
杠桿的使用可以追溯到原始人時期。石器時代,人們所用的石刃、石斧,都用天然繩索把它們和木柄捆綁在一起,或者在石器上鑽孔,裝上木柄。這表明他們在實踐中懂得了杠桿的經驗法則:延長力臂可以增大力量。
桔槔在春秋時期就相當普遍,是我國農村歷代通用的舊式提水器具。是在一根豎立的架子上加上一根細長的杠桿,當中是支點,末端懸掛一個重物,前段懸掛水桶,用於汲水。
杠桿是最簡單的機械,杠桿的使用或許可以追溯至原始人時期。當原始人拾起一根棍棒和野獸搏鬥,或用它撬動一塊巨石,他們實際上就是在使用杠桿原理。
石器時代人們所用的石刃、石斧,都用天然繩索把它們和木柄捆束在一起;或者在石器上鑽孔,裝上木柄。這表明他們在實踐中懂得了杠桿的經驗法則:延長力臂可以增大力量。
杠桿在我國的典型發展是秤的發明和它的廣泛應用。在一根杠桿上安裝吊繩作為支點,一端掛上重物,另一端掛上砝碼或秤錘,就可以稱量物體的重量。
南朝宋時的畫家張僧繇所繪的《二十八宿神像圖》中,就有一人手執一根有個支點的秤。
可變換支點的秤是我國古代勞動人民在桿秤上的重大發明,表明了我國古人在實踐中已經完全掌握了桿秤的原理。
迄今為止,考古發掘的最早的秤是在湖南省長沙附近左家公山上戰國時期楚墓中的天平。它是公元前4世紀至公元前3世紀的製品,是個等臂秤。不等臂秤可能早在春秋時期就已經使用了。
唐宋時期,民間出現一種銖秤,它有兩個支點即兩根提繩,可以不需置換秤桿,就可稱量不同重量的物體。這是我國人在衡器上的重大發明之一,也表明我國先民在實踐中完全掌握了杠桿原理。
《墨經》一書最早記述了秤的杠桿原理。《墨經》把秤的支點到重物一端的距離稱作「本」,今天通常稱「重臂」;把支點到桿一端的距離稱作「標」,今天稱「力臂」。
《墨經•經下》記載:稱重物時秤桿之所以會平衡,原因是「本」短「標」長。
它指出,第一,當重物和權相等而衡器平衡時,如果加重物在衡器的一端,重物端必定下垂;第二,如果因為加上重物而衡器平衡,那是本短標長的緣故;第三,如果在本短標長的衡器兩端加上重量相等的物體,那麼標端必下垂。
墨家在這里把杠桿平衡的各種情形都討論了。他們既考慮了「本」和「標」相等的平衡,也考慮了「本」和「標」不相等的平衡;既注意到杠桿兩端的力,也注意到力和作用點之間的距離大小。
雖然他們沒有給我們留下定量的數字關系,但這些文字記述肯定是墨家親身實驗的結果,它比阿基米德發現杠桿原理要早約200年。
桔槔也是杠桿的一種,是古代的取水工具。作為取水工具,一般用它改變力的方向。為其他目的使用時,也可以改變力的大小,只要把桔槔的長臂端當做人施加力的一端就行。
桔槔是在一根豎立的架子上加上一根細長的杠桿,當中是支點,末端懸掛一個重物,前段懸掛水桶。一起一落,吸水可以省力。當人把水桶放入水中打滿水以後,由於杠桿末端的重力作用,便能輕易把水提拉至所需處。
桔槔早在春秋時期就已相當普遍。如下兩條記載反映了春秋戰國時使用桔槔的地區主要是經濟比較發達的魯、衛、鄭等國。
桔槔的結構,相當於一個普通的杠桿。在其橫長桿的中間由豎木支撐或懸吊起來,橫桿的一端用一根直桿與汲器相連,另一端綁上或懸上一塊重石頭。當不汲水時,石頭位置較低;當要汲水時,人則用力將直桿與吸器往下壓。
與此同時,另一端石頭的位置則上升。當汲器汲滿後,就讓另一端石頭下降,石頭原來所儲存的位能因而轉化,通過杠桿作用,就可能將汲器提升。這樣,汲水過程的主要用力方向是向下。
這種提水工具,由於向下用力可以藉助人的體重,因而給人以輕松的感覺,也就大大減少了人們提水的疲勞程度。桔槔延續了幾千年,是我國古代社會的一種主要灌溉機械。這種簡單的汲水工具雖簡單,但它使勞動人民的勞動強度得以減輕。
F. 古希臘學者希羅提出有關杠桿的什麼原理
機械始於工具,工具即是簡單的機械.人類最初製造的工具是石器,如石刀、石斧、石錘等.隨著時代發展和社會進步,人類依靠自己的智慧使工具在種類、材料、工藝、性能等方面不斷豐富、完善並日趨復雜,現代各種精密復雜的機械都是從古代簡單的工具逐步發展而來的.我國古代有許多機械發明,為社會的發展進步做出了卓越的貢獻,有些機械甚至至今還在發揮著作用.最典型的古代機械有桔槔、轆轤、翻車、筒車等提水機械;連機碓、水轉連磨、水轉大紡車等水力機械;指南車、計里鼓車以及各類車船交通機械;渾儀、簡儀、水運儀象台、地動儀、銅壺滴漏等天文、觀測和計時機械;耕、犁、耬車、扇車等農業機械;繅車、紡車、織機等紡織機械;弓、弩、發石機等軍事機械;還有鑄造、鍛造、表面處理、切削加工等各種加工技術和加工機械,等等.這些機械與技術無一不透露出古代勞動人民的智慧和創造力.現代機械涵蓋的范圍更加廣泛.按照能量轉換角度劃分,有動力機械,它把各種能源轉換為便於利用的機械能,如風力機、汽輪機、內燃機、汽油機、電動機、液壓馬達、氣動馬達等;有能量變換機械,它把機械能轉換為其他能源形式,如發電機、熱泵、液壓泵、壓縮機等;還有工作機械,它利用人力、畜力和動力機械提供的機械能來改變工作對象狀態和位置,如造紙機械、粉碎機械、物料搬運機械等.如果按照產業領域劃分,有農業機械、林業機械、礦山機械、冶金機械、交通運輸機械、建築機械、紡織機械、塑料機械、橡膠機械、造紙機械、印刷機械、儀器儀表、工作母機(各類機床)等,也許你還能發現更多的種類.機械擁有一個非常龐大的家族,內容廣泛,種類繁多.但古希臘學者希羅關於五種簡單機械?杠桿、斜面(尖劈)、滑輪、輪與軸、螺旋的理論,至今仍有意義.這里所說的「簡單機械」已經成為一個概念,而不能僅從字面理解為「簡單的機械」.當你聽到或看到「簡單機械」時,一般指的就是指這五種.不要認為它們多麼難以理解,兒時的你可能就常以它們為伴,「蹺蹺板」、「滑梯」以及各類玩具中,都有簡單機械的影子.以上只供樓主參考,不能幫忙的地方還請見諒!
G. 杠桿的歷史
在力的作用下繞固定點轉動的硬棒叫做杠桿。
阿基米德在《論平面圖形的平衡》一書中最早提出了杠桿原理。他首先把杠桿實際應用中的一些經驗知識當作"不證自明的公理",然後從這些公理出發,運用幾何學通過嚴密的邏輯論證,得出了杠桿原理。這些公理是:⑴在無重量的桿的兩端離支點相等的距離處掛上相等的重量,它們將平衡;⑵在無重量的桿的兩端離支點相等的距離處掛上不相等的重量,重的一端將下傾;⑶在無重量的桿的兩端離支點不相等距離處掛上相等重量,距離遠的一端將下傾;⑷一個重物的作用可以用幾個均勻分布的重物的作用來代替,只要重心的位置保持不變。相反,幾個均勻分布的重物可以用一個懸掛在它們的重心處的重物來代替;似圖形的重心以相似的方式分布……正是從這些公理出發,在"重心"理論的基礎上,阿基米德又發現了杠桿原理,即"二重物平衡時,它們離支點的距離與重量成反比。"
阿基米德對杠桿的研究不僅僅停留在理論方面,而且據此原理還進了一系列的發明創造。據說,他曾經藉助杠桿和滑輪組,使停放在沙灘上的桅船順利下水。在保衛敘拉古免受羅馬海軍襲擊的戰斗中,阿基米德利用杠桿原理製造了遠、近距離的投石器,利用它射出各種飛彈和巨石攻擊敵人,曾把羅馬人阻於敘拉古城外達3年之久。
這里還要順便提及的是,關於杠桿的工作原理,在中國歷史上也有記載過。戰國時代的墨家曾經總結過這方面的規律,在《墨經》中就有關於天平平衡的記載:「衡木:加重於其一旁,必錘——重相若也。「這句話的意思是:天平衡量的一臂加重物時,另一臂則要加砝碼,且兩者必須等重,天平才能平衡。這句話對杠桿的平衡說得很全面。裡面有等臂的,有不等臂的;有改變兩端重量使它偏動的,也有改變兩臂長度使它偏動的。這樣的記載,在世界物理學史上也是非常有價值的。
H. 杠桿原理的歷史故事
阿基米德將自己鎖在一間小屋裡, 正夜以繼日地埋頭寫作《浮體論》.這天突然闖進一個人來,一進門就連忙喊道:「哎呀! 老先生原來您躲在這里.國王正調動大批人馬全城四處找你呢.'阿基米德認出他是朝廷的大臣,心想:外面一定出了大事.他立即收拾起羊皮書稿,伸手抓過一頂圓殼小帽, 隨大臣一同出去,直奔王宮。
當他們來到宮殿前階下時, 就看見各種馬車停了一片,衛兵們銀槍鐵盔, 站立兩行,殿內文武滿座, 鴉雀無聲。國王正焦急地在地毯上來回踱步。由於殿內陰暗,天還沒黑就燃起了高高的燭台。燈下長條案上擺著海防圖、陸防圖。阿基米德看到這一切就知道!他最擔心的戰爭終於爆發了。
原來地中海沿岸在古希臘衰落之後,先是馬其頓王朝的興起, 馬其頓王朝衰落後,接著是羅馬王朝興起。羅馬人統一了義大利本土後向西擴張, 遇到另一強國迦太基.公元前264 年到公元前241 年兩國打了23 年仗,這是歷史上有名的「第一次布匿戰爭」,羅馬人取得勝利。公元前218 年開始又打了4 年, 這是「第二次布匿戰爭」,這次迦太基起用一個奴隸出身的軍事家漢尼拔,一舉擒獲羅馬人5 萬余眾。地中海沿岸的兩個強國就這樣連年爭戰, 雙方均有勝負。敘拉古,則是個夾在迦、羅兩個強國中的城邦小國, 在這種長期的戰爭風雲中,常常隨著兩個強國的勝負而棄弱附強, 飄忽不定。阿基米德對這種外交策略很不放心,曾多次告誡國王, 不要惹禍上身。可是現在的國王已不是那個阿基米德的好友亥尼洛。他年少無知,卻又剛愎自用。當「第二次布匿戰爭」爆發後, 公元前216 年,眼看迦太基人將要打敗羅馬人, 國王很快就和羅馬人決裂了,與迦太基人結成了同盟, 羅馬人對此舉很惱火。現在羅馬人又打了勝仗,於是採取了報復的行動, 從海陸兩路向這個城邦小國攻過來,國王嚇得沒了主意。當他看到阿基米德從外面進來, 連忙迎上前去,恨不得立即向他下跪, 說道:「啊,親愛的阿基米德, 你是一個最聰明的人,先王在世時說過你都能推動地球。」
關於阿基米德推動地球的說法, 卻還是他在亞歷山大里亞留學時候的事。當時他從埃及農民提水用的吊桿和奴隸們撬石頭用的撬棍受到啟發,發現可以藉助一種杠桿來達到省力的目的, 而且發現,手握的地方到支點的這一段距離越長, 就越省力氣。由此他提出了這樣一個定理:力臂和力(重量)的關系成反比例。這就是杠桿原理。用我們現在的表達方式表述就是:動力×動力臂=阻力×阻力臂。為此,他曾給當時的國王亥尼洛寫信說: `我不費吹灰之力,就可以隨便移動任何重量的東西;只要給我一個支點, 給我一根足夠長的杠桿,我連地球都可以推動.'可現在這個小國王並不懂得什麼叫科學, 他只知道在大難臨頭的時候,藉助阿基米德的神力來救他的駕。
可是羅馬軍隊實在太厲害了.他們作戰時列成方隊, 前面和兩側的士兵將盾牌護著身子,中間的士兵將盾牌舉在頭上, 戰鼓一響這一個個方隊就如同現代的坦克一樣,向敵方陣營步步推進, 任你亂箭射來也絲毫無損。羅馬軍隊還有特別嚴明的軍紀,發現臨陣脫逃的立即處死, 士兵立功晉級,統帥獲勝返回羅馬時要舉行隆重的凱旋儀式。這支軍隊稱霸地中海,所向無敵, 一個小小的敘拉古哪裡放在眼裡。況且舊恨新仇,早想進行一次徹底清算。這時由羅馬執政官馬賽拉斯統帥的四個陸軍軍團已經挺進到了敘拉古城的西北。現在城外已是鼓聲齊鳴, 殺聲震天了。在這危急的關頭,阿基米德雖然對因國王目光短淺造成的這場禍災非常不滿, 但木已成舟,國家為重, 他掃了一眼沉悶的大殿,捻著銀白的胡須說:「如果單靠軍事實力, 我們決不是羅馬人的對手。現在若能造出一種新式武器來,或許還可守住城池, 以待援兵。」國王一聽這話,立即轉憂為喜說:「先王在世時早就說過, 凡是你說的,大家都要相信.這場守衛戰就由你全權指揮吧。」
兩天以後, 天剛拂曉,羅馬統帥馬賽拉斯指揮著他那嚴密整齊的方陣向護城河攻來。今天方陣兩邊還預備了鐵甲騎兵, 方陣內強壯的士兵肩扛著雲梯。馬賽拉斯在出發前曾口出狂言:「攻破敘拉古,到城裡吃午飯去。」在喊殺聲中, 方陣慢慢向前蠕動。照常規,城頭上早該放箭了。可今天城牆上卻是靜悄悄地不見一人.也許是幾天來的惡戰使敘拉古人筋疲力盡了吧。羅馬人正在疑惑, 城裡隱約傳來吱吱呀呀的響聲,接著城頭上就飛出大大小小的石塊, 開始時大小如碗如拳一般,以後越來越大, 簡直有如鍋盆,山洪般地傾瀉下來。石頭落在敵人陣中, 士兵們連忙舉盾護體,誰知石頭又重, 速度又急,一下子連盾帶人都砸成一團肉泥。羅馬人漸漸支持不住了, 連滾帶爬地逃命。這時敘拉古的城頭又射出了密集的利箭,羅馬人的背後無盾牌和鐵甲抵擋, 那利箭直穿背股,哭天喊地, 好不凄慘。
阿基米德到底造出了什麼秘密武器讓羅馬人大敗而歸呢? 原來他製造了一些特大的弩弓——發石機.這么大的弓,人是根本拉不動的, 他就利用了杠桿原理.只要將弩上轉軸的搖柄用力扳動,那與搖柄相連的牛筋又拉緊許多根牛筋組成的粗弓弦, 拉到最緊時,再突然一放, 弓弦就帶動載石裝置,把石頭高高地拋出城外, 可落在1000 多米遠的地方。原來這杠桿原理並不是簡單使用一根直棍撬東西。比如水井上的轆轤吧,它的支點是轆轤的軸心, 重臂是轆轤的半徑,它的力臂是搖柄, 搖柄一定要比轆轤的半徑長,打起水來就很省力。阿基米德的發石機也是運用這個原理.羅馬人哪裡知道敘拉古城有這許多新玩藝兒。
就在馬賽拉斯剛被打敗不久, 海軍統帥古勞狄烏斯也派人送來了戰報。原來,當陸軍從西北攻城時, 羅馬海軍從東南海面上也發動了攻勢。羅馬海軍原來並不十分厲害,後來發明了一種舷鉤裝在船上, 遇到敵艦時鉤住對方,士兵們再躍上敵艦, 變海戰為陸戰,佔一定的優勢。今天克勞狄烏斯為了對付敘拉古還特意將兵艦包上了一層鐵甲, 准備了雲梯,並號令士兵, 只許前進,不許後退。奇怪的是, 這天敘拉古的城頭卻分外安靜,牆的後面看不到一卒一兵, 只是遠遠望見幾副木頭架子立在城頭。當羅馬戰船開到城下,士兵們拿著雲梯正要往牆上搭的時候, 突然那些木架上垂下來一條條鐵鏈,鏈頭上有鐵鉤、鐵爪, 鉤住了羅馬海軍的戰船。任水兵們怎樣使勁劃槳都徒勞無功,那戰船再也不能挪動半步.他們用刀砍, 用火燒,大鐵鏈分毫無損。正當船上一片驚慌時.只見大木架上的木輪又`嘎嘎'地轉動起來, 接著鐵鏈越拉越緊,船漸漸地被吊起離開了水面。隨著船身的傾斜, 士兵們紛紛掉進了海里,桅桿也被折斷了。船身被吊到半空後, 這個大木架還會左右轉動,於是那一艘艘戰艦就像盪鞦韆一樣在空中搖盪, 然後有的被摔到城牆上或礁石上,成了堆碎片;有的被吊過城牆, 成了敘拉古人的戰利品。這時敘拉古的城頭上還是靜悄悄的,沒有人射箭, 也沒有人吶喊,好像是座空城, 只有那幾副怪物似的木架,不時伸下一個個大鉤鉤走一艘艘戰船。羅馬人看著這`嘎嘎'作響的怪物, 嚇得全身哆嗦,手腿發軟, 只聽到海面上一片哭喊聲和落水碰石後的呼救聲。克勞狄烏斯在戰報中說:「我們根本看不見敵人,就像在和一隻木桶打仗。」阿基米德的這些怪物原來也是利用了杠桿原理, 並加了滑輪。
I. 「杠桿原理」是誰發明的
古希臘科學家阿基米德有這樣一句流傳很久的名言:「給我一個支點,我就能撬起整個地球!」,這句話便是說杠桿原理。
阿基米德在《論平面圖形的平衡》一書中最早提出了杠桿原理。他首先把杠桿實際應用中的一些經驗知識當作「不證自明的公理」,然後從這些公理出發,運用幾何學通過嚴密的邏輯論證,得出了杠桿原理。
這些公理是:
(1)在無重量的桿的兩端離支點相等的距離處掛上相等的重量,它們將平衡;
(2)在無重量的桿的兩端離支點相等的距離處掛上不相等的重量,重的一端將下傾;
(3)在無重量的桿的兩端離支點不相等距離處掛上相等重量,距離遠的一端將下傾;
(4)一個重物的作用可以用幾個均勻分布的重物的作用來代替,只要重心的位置保持不變。相反,幾個均勻分布的重物可以用一個懸掛在它們的重心處的重物來代替
(5)相似圖形的重心以相似的方式分布……
正是從這些公理出發,在「重心」理論的基礎上,阿基米德發現了杠桿原理,即「二重物平衡時,它們離支點的距離與重量成反比。」阿基米德對杠桿的研究不僅僅停留在理論方面,而且據此原理還進行了一系列的發明創造。據說,他曾經藉助杠桿和滑輪組,使停放在沙灘上的船隻順利下水,在保衛敘拉古免受羅馬海軍襲擊的戰斗中,阿基米德利用杠桿原理製造了遠、近距離的投石器,利用它射出各種飛彈和巨石攻擊敵人,曾把羅馬人阻於敘拉古城外達3年之久。
這里還要順便提及的是,在中國歷史上也早有關於杠桿的記載。戰國時代的墨子曾經總結過這方面的規律,在《墨經》中就有兩條專門記載杠桿原理的。這兩條對杠桿的平衡說得很全面。裡面有等臂的,有不等臂的;有改變兩端重量使它偏動的,也有改變兩臂長度使它偏動的。這樣的記載,在世界物理學史上也是非常有價值的。
J. 杠桿原理最早是由誰提出的
杠桿原理的最早發現者, 一般認為是古希臘的阿基米德, 但事實並非如此,先秦的墨子, 本名墨翟, 才是最早的發現者;也就是說杠桿原理的最早發現者是中國人, 不是古希臘人
據說, 阿基米德在《論平面圖形的平衡》一書中用公理的形式描述了杠桿原理, 但阿基米德生卒年為公元前287年—公元前212年, 相當於秦滅六國前後
墨子約出生在春秋末年(約公元前480年),一說公元前476年, 《墨子》的《墨經》中對杠桿原理有詳細而精確的描述
《墨經》約完成於周安王14年 癸巳(公元前388年)。《墨經》,又稱《墨辯》。是《墨子》的一部分
《墨經》比《論平面圖形的平衡》要早一百多年
另外, 《墨子》也好, 《墨經》也好, 都傳承有序, 是確鑿的先秦歷史文獻, 但阿基米德的著作則來歷不明, 最早發現於文藝復興時期, 離阿基米德的時代, 相去約一千五百年, 其最早的版本是從阿拉伯文翻譯成拉丁文的抄本, 連阿拉伯文的版本都沒有, 更不要說古希臘文的版本了, 到底是不是阿基米德的著作? 甚至是不是古希臘的文獻, 都以不可考
嚴格來說只能算傳說而已, 就好比《黃帝內經》,說是黃帝與岐伯雷公等人的談話記錄,但現在大家都認為是後人的託名之作,真實作者已不可考