槓桿是誰發明的

　　在力學裡，典型的槓桿是置放在一個支撐點上的硬棒，這個硬棒可以繞著支撐點旋轉。那你知道嗎?一起來看看小編給大家精心準備的資料，歡迎閱讀!

　　槓桿發明者：阿基米德

　　在古希臘後期，又出現了一位最偉大的科學家，他就是阿基米德。

　　他正確地得出了球體、圓柱體的體積和表面積的計算公式，提出了拋物線所圍成的面積和弓形面積的計算方法。

　　最著名的還是求阿基米德螺線***ρ=α×θ***所圍面積的求法，這種螺線就以阿基米德的名字命名。

　　錐曲線的方法解出了一元三次方程，並得到正確答案。

　　阿基米德還是微積分的奠基人。他在計算球體、圓柱體和更復雜的立體的體積時，運用逐步近似而求極限的方法，從而奠定了現代微積分計算的基礎。

　　最有趣的是阿基米德關於體積的發現：

　　有一次，阿基米德的鄰居的兒子詹利到阿基米德家的小院子玩耍。詹利很調皮，也是個很討人喜歡的孩子。

　　詹利仰起通紅的小臉說：“阿基米德叔叔，我可以用你圓圓的柱於作教堂的立柱嗎?”

　　“可以。”阿基米德說。

　　小詹利把這個圓柱立好後，按照教堂門前柱子的模型，準備在柱子上加上一個圓球。他找到一個圓柱，由於它的直徑和圓柱體的直徑和高正好相等，所以球“撲通”一下掉入圓柱體內，倒不出來了。

　　於是，詹利大聲喊叫阿基米德，當阿基米德看到這一情況後，思索著：圓柱體的高度和直徑相等，恰好嵌入的球體不就是圓柱體的內接球體嗎?

　　但是怎樣才能確定圓球和圓柱體之間的關係呢?這時小詹利端來了一盆水說：“對不起，阿基米德叔叔，讓我用水來給圓球沖洗一下，它會更乾淨的。”

　　阿基米德眼睛一亮，抱著小詹利，慈愛地說：“謝謝你，小詹利，你幫助解決了一個大難題。”

　　阿基米德把水倒進圓柱體，又把內接球放進去;再把球取出來，量量剩餘的水有多少;然後再把圓柱體的水加滿，再量量圓柱體到底能裝多少水。

　　這樣反覆倒來倒去的測試，他發現了一個驚人的奇蹟：內接球的體積，恰好等於外包的圓柱體的容量的三分之二。

　　他欣喜若狂，記住了這一不平凡的發現：圓柱體和它內接球體的比例，或兩者之間的關係，是3∶2。

　　他為這個不平凡的發現而自豪，他囑咐後人，將一個有內接球體的圓柱體圖案，刻在他的墓碑上作為墓誌銘。

　　阿基米德的驚人才智，引起了人們的關注和敬佩。朋友們稱他為“阿爾法”，即一級數學家***α—阿爾法，是希臘字母中第一個字母***。

　　阿基米德作為“阿爾法”，當之無愧。所以20世紀數學史學家E.T.貝爾說：“任何一張列出有史以來三個最偉大的數學家的名單中，必定包括阿基米德。

　　“另外兩個數學家通常是牛頓和高斯。不過以他們的豐功偉績和所處的時代背景來對比，拿他們的影響當代和後世的深邃久遠來比較，還應首推阿基米德。”

　　我們說，阿基米德的數學成就在於他既繼承和發揚了古希臘研究抽象數學的科學方法，又使數學的研究和實際應用聯絡起來，這在科學發展史上的意義是重大的，對後世有極為深遠的影響。

　　阿基米德無可爭議的是古代希臘文明所產生的最偉大的數學家及科學家之一，他在諸多科學領域所作出的突出貢獻，使他贏得同時代人的高度尊敬。

　　力學方面:阿基米德在力學方面的成績最為突出，他系統並嚴格的證明了槓桿定律，為靜力學奠定了基礎。在總結前人經驗的基礎上，阿基米德系統地研究了物體的重心和槓桿原理，提出了精確地確定物體重心的方法，指出在物體的中心處支起來，就能使物體保持平衡。他在研究機械的過程中，發現了槓桿定律，並利用這一原理設計製造了許多機械。他在研究浮體的過程中發現了浮力定律，也就是有名的阿基米德定律。

　　幾何學方面:阿基米德確定了拋物線弓形、螺線、圓形的面積以及橢球體、拋物面體等各種複雜幾何體的表面積和體積的計算方法。在推演這些公式的過程中，他創立了“窮竭法”，即我們今天所說的逐步近似求極限的方法，因而被公認為微積分計算的鼻祖。他用圓內接多邊形與外切多邊形邊數增多、面積逐漸接近的方法，比較精確的求出了圓周率。面對古希臘繁冗的數字表示方式，阿基米德還首創了記大數的方法，突破了當時用希臘字母計數不能超過一萬的侷限，並用它解決了許多數學難題。

　　天文學方面:阿基米德在天文學方面也有出色的成就。除了前面提到的星球儀，他還認為地球是圓球狀的，並圍繞著太陽旋轉，這一觀點比哥白尼的“日心地動說”要早一千八百年。限於當時的條件，他並沒有就這個問題做深入系統的研究。但早在公元前三世紀就提出這樣的見解，是很了不起的。

　　著述:阿基米德流傳於世的數學著作有10餘種，多為希臘文手稿。他的著作集中探討了求積問題，主要是曲邊圖形的面積和曲面立方體的體積，其體例深受歐幾里德《幾何原本》的影響，先是設立若干定義和假設，再依次證明，作為數學家，他寫出了《論球和圓柱》、《圓的度量》、《拋物線求積》、《論螺線》、《論錐體和球體》、《沙的計算》等數學著作。作為力學家，他著有《論圖形的平衡》、《論浮體》、《論槓桿》、《原理》等力學著作。

　　其中《論球與圓柱》，這是他的得意傑作，包括許多重大的成就。他從幾個定義和公理出發，推出關於球與圓柱面積體積等50多個命題。《平面圖形的平衡或其重心》，從幾個基本假設出發，用嚴格的幾何方法論證力學的原理，求出若干平面圖形的重心。《數沙者》，設計一種可以表示任何大數目的方法，糾正有的人認為沙子是不可數的，即使可數也無法用算術符號表示的錯誤看法。《論浮體》，討論物體的浮力，研究了旋轉拋物體在流體中的穩定性。阿基米德還提出過一個“群牛問題”，含有八個未知數。最後歸結為一個二次不定方程。其解的數字大得驚人，共有二十多萬位!

　　除此以外，還有一篇非常重要的著作，是一封給埃拉託斯特尼的信，內容是探討解決力學問題的方法。這是1906年丹麥語言學家J.L.海貝格在土耳其伊斯坦布林發現的一卷羊皮紙手稿，原先寫有希臘文，後來被擦去，重新寫上宗教的文字。

　　幸好原先的字跡沒有擦乾淨，經過仔細辨認，證實是阿基米德的著作。其中有在別處看到的內容，也包括過去一直認為是遺失了的內容。後來以《阿基米德方法》為名刊行於世。它主要講根據力學原理去發現問題的方法。

　　他把一塊麵積或體積看成是有重量的東西，分成許多非常小的長條或薄片，然後用已知面積或體積去平衡這些“元素”，找到了重心和支點，所求的面積或體積就可以用槓桿定律計算出來。他把這種方法看作是嚴格證明前的一種試探性工作,得到結果以後,還要用歸謬法去證明它。

　　拓展：槓桿原理

　　在使用槓桿時，為了省力，就應該用動力臂比阻力臂長的槓桿;如欲省距離，就應該用動力臂比阻力臂短的槓桿。因此使用槓桿可以省力，也可以省距離。但是，要想省力，就必須多移動距離;要想少移動距離，就必須多費些力。要想又省力而又少移動距離，是不可能實現的。

　　正是從這些公理出發，在“重心”理論的基礎上，阿基米德發現了槓桿原理，即“二重物平衡時，它們離支點的距離與重量成反比。阿基米德對槓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。阿基米德曾講：“給我一個支點和一根足夠長的槓桿，我就可以撬動地球”。講的就是這個道理。但是找不到那麼長和堅固的槓桿，也找不到那個立足點和支點。所以撬動地球只是阿基米德的一個假想。

　　槓桿的支點不一定要在中間，滿足下列三個點的系統，基本上就是槓桿：支點、施力點、受力點。其中公式這樣寫：支點到受力點距離***力矩*** * 受力 = 支點到施力點距離***力臂**** 施力，這樣就是一個槓桿。槓桿也有省力槓桿跟費力的槓桿，兩者皆有但是功能表現不同。例如有一種用腳踩的打氣機，或是用手壓的榨汁機，就是省力槓桿***力臂 > 力矩***;但是我們要壓下較大的距離，受力端只有較小的動作。另外有一種費力的槓桿。例如路邊的吊車，釣東西的鉤子在整個杆的尖端，尾端是支點、中間是油壓機 ***力矩 > 力臂***，這就是費力的槓桿，但費力換來的就是中間的施力點只要動小距離，尖端的掛勾就會移動相當大的距離。兩種槓桿都有用處，只是要用的地方要去評估是要省力或是省下動作範圍。另外有種東西叫做輪軸，也可以當作是一種槓桿的應用，不過表現尚可能有時要加上轉動的計算。

　　使用槓桿時，如果槓桿靜止不動或繞支點勻速轉動，那麼槓桿就處於平衡狀態。

　　動力臂×動力=阻力臂×阻力，即L1×F1=L2×F2，由此可以演變為F1/F2=L1/L2槓桿的平衡不僅與動力和阻力有關，還與力的作用點及力的作用方向有關。

　　假如動力臂為阻力臂的n倍，則動力大小為阻力的1/n"大頭沉"

　　動力臂越長越省力，阻力臂越長越費力.

　　省力槓桿費距離;費力槓桿省距離。

　　等臂槓桿既不省力，也不費力。可以用它來稱量。例如：天平

　　許多情況下，槓桿是傾斜靜止的，這是因為槓桿受到幾個平衡力的作用。