杠杆有什么作用

好久没写问答了，今天偶然看到这个问题，翻看一下，竟然没有科学领域的作者留下专业的回答。不知道是不是他们都觉得这个问题太简单了，毕竟只是一个初中物理的内容，然而在我眼里这个问题虽然简单，但是普适的。我们经验中的所有机械、大到宇宙、小到量子都符合杠杆原理。下面就来详细说说。

什么是杠杆？

这有什么好说的吗？给我一个支点，就能撬起整个地球，阿基米德的这句话尽人皆知。最简单的杠杆就是跟不容易发生形变的横梁再加上一个坚固的支点，它的特点是，垂直作用于杆两端的作用力与该端到支点距离的乘积相等（或者是力与力到作用点的垂直距离的积），用数学表示就是F1×L1=F2×L2。

杠杆的用途

我们日常生活中处处都有杠杆的影子，毫不夸张地说，有机械的地方就有杠杆的存在。比如撬棍、起钉子的八路，扳手、螺丝刀、瓶起子、跷跷板、杆秤等等，这些是杠杆原型的直接应用。还有一些杠杆的变形、比如滑轮组、从井里提水的辘轳、自行车的链条传动系统、 汽车 发动机的曲轴都是杠杆的应用。

其实所有的旋转也要用到杠杆原理，比如车轮、门轴等等。可能有小伙伴会奇怪，车轮旋转哪里用到杠杆原理了能，支点在哪？其实车轮是有一个虚拟支点的，那就是车轮圆心处。真实的车轴不可能是一根没有粗细的线，必然是一根有直径的圆棒，车轴的中心与车轮的圆心重合。车轴边缘与车轮边缘就形成了一个杠杆。所以为了减少车轴的摩擦力，就会在车轴和车轮之间装上轴承。

这里小结一下，所有的传动机构都是杠杆原理或者是杠杆原理的推广应用。因为这些都是常见的杠杆机械，大家也容易理解和分析，这里就不多解释了。我们来看一下其它的杠杆变形。

杠杆与宇宙

前面我们把杠杆用数学公式表示出来了，即，F1×L1=F2×L2，这是初中物理的杠杆表达式，到了高中物理我们就知道力与力臂的乘积叫做力矩，这个力矩，对天体运行的影响巨大。以我们的月球为例，我们现在都知道，月球总是以固定的那面对着地球，其原因就是自转周期与公转周期相等。这在天文学上叫做潮汐锁定。

潮汐锁定（或同步自转、受俘自转），其根本原因就是地球和月球都不是一个标准的球体，当月球围绕地球公转并且自转时，如果自周期与公转周期不相等，则月球受到地球引力对自转轴产生的力矩就不为零。结果就是这个力矩让月球越转越慢，直到自转与公转同步。

其实同样的事情也发生在地球和宇宙中所有的天体上，地球同样在越转（自转）越慢。

杠杆与量子力学

我这里的杠杆不再是传统意义上的杠杆，而是数学抽象的那个杠杆，即有一对物理量的乘积恒等，在量子力学中就是量子纠缠的动量。我们可以让两个电子发生相互作用，它们就会沿着直线分开，不论任何时候，我们测量其中一个电子的动量（质量与速度的乘积）都会知道另外一个电子的动量与测量值大小相等方向相反。

这样的物理量在量子力学中还有很多。你可能会问，为什么在宏观和微观中都会出现这种物理量的现象呢？这是因为物理定律的对称性导致的。关于对称性我们不多说了，跑题了。

结束语

如果我们把杠杆的概念展开，事实上杠杆原理几乎能解决我们日常生活中遇到的所有问题，从钟表（仪器）中的摆线齿轮、再到用尺规作图，背后其实都是杠杆原理。这个看似简单的原理其实蕴含着深刻的空间、时间、运动的规律。

有小伙伴可能会说，老郭你就不要故弄玄虚了，把这么一个简单原理弄那么复杂干什么？事实上并不是我要把它弄复杂，而是大道至简，物理学的是朴素的，但它能解决的问题可不简单。

杠杆原理，初中物理学过，支点加力点，力量非常庞大。

您好，很高兴回答你的问题，杠杆的作用有二，一是杠杆有省力作用，二是杠杆有省距离作用

“给我一个杠杆，我可以翘起整个地球。” 杠杆可以把力的大小改变成距离。

杠杆也符合能量守恒原理，你想用更小的力气必须走更远的路程，你想走更少的路程必须用更大的力气，两者只能选其一，不可能力气和距离同时省掉，那会违反能量守恒定律。

汽车 的变速就是杠杆原理的一种，在不同的档位下，发动机输出功率相等，档位越高跑的越快，因为档位越高扭矩越小，速度越快，但是同时也失去了动力。所以说车辆爬坡的时候不能挂高档，因为挂高档车的速度快力气小，挂低档车的速度慢力气大，这也符合杠杆原理。

所以杠杆原理在我们生活中非常有用，我们可以根据各方面的需要做出各种类型的杠杆，包括液压机、滑轮组、撬棍、传输带等等。

对于小功率的电机，我们可以合理的安排杠杆，也就是齿轮组获得较大的力，用途很广泛。

所以说工业革命的发展离不开杠杆原理。

想想：

推门的作用点，把手你会设计在哪个位置？