跷跷板估计在看的小伙伴都有玩过吧，看似很简单的杠杆原理却涉及到许多复杂的物理知识。
古希腊数学家阿基米德说过，给我一个支点，我能撬动地球。虽然这是一个夸张的说法，但是他强调了杠杆的力量。
在杠杆原理中涉及到两个力：一是负载力，另一个是施加在杠杆上用于提升负载的力，而中间这个是支撑点，只有在作用力等于负载力的情况下才能平衡。如果我们将支撑点从中心向右这边移动，那左边只需要施加比原来更小的力，就能维持杠杆的平衡。
这个原理看似比苹果往下掉还简单，但我们可以通过杠杆的旋转稳定性来解释这一点。当杠杆绕支点旋转时，负载力和作用力都会产生绕支点的力矩。力矩是描述力对物体旋转效果的物理量，它等于力与力臂的乘积。
力臂是力作用点到支点的垂直距离。当杠杆处于平衡状态时，左侧和右侧的力矩必须相等，然后我们可以根据距离A和B轻松计算出平衡负载需要多大的力。因为对于杠杆来说，它的计算方式就是两个距离的比率。这意味着杠杆可以通过移动支点来实现力的放大效果。
当支点非常接近负载时，我们只需更小的力就能维持平衡。这种能将很小的力无限放大的原理似乎在某种程度上打破了物理定律。
其实不然，如图所示，虽然现在只需在左方施加很小的力就能抬起右方的重量，但需要增加更长的距离，根据能量守恒定律，它将长距离施加的小力转换为短距离施加的大力了。
吊车起重的滑轮组利用的也是杠杆原理，其实这个更加好理解。如果我们想举起这一百千克的重量，在不考虑微小摩擦的情况下，只需在绳子末端施加同等的力即可，这时整条绳子所承受的拉伸载荷是牛。
那假设我们把滑轮倒过来放小，修改它的工作方式，这时我们只需要重量一半的就能把它拉起来了，是不是很不可思议？只需重量一半的力就能把它拉起来，原因是支撑点增加了，左边的只有一个支撑点，相当于一个人承担下重量，而右边有两个支撑点，相当于两个人平分的同样的重量，而另一半的重量由这个固定支撑点帮你平分了。
当然你不可能站在天花板上面去拉，对吧？所以这里还需要完善一下，再增加一个滑轮，你只需在绳子末端使出重量一半的力就能把它拉起来。与前面的杠杆一样的原理，这时你要在两倍距离上施加拉力，因为你要缩短两段绳子，这个听得懂吧，就是拉动绳子的距离要比原来长一倍了。
如果你添加更多的滑轮，那所需要付出的拉力会更小，比如这个绳子，它分成了四段支撑点，就等于你只需要在绳子末端施加重量1/4的力，就能把它拉起来了，但所需要施加力的距离会是原来的四倍。因为。你需要缩短四段绳子的长度，不过这样的滑轮组设置比较浪费空间，我们可以把它完善成这样的两组滑轮组，其中一组固定，另外一组可以随负在移动的滑轮。
原理是一样的，你只要看这里还是由四段绳索平分重量就行了。现在你知道为什么吊车能吊得起几十上百吨的重量了吧。还有齿轮组，就比如汽车用的变速箱，其实也是利用一种杠杆原理，刚起步时需要大扭矩，就是小齿轮驱动大齿轮，扭矩大但速度慢，跑高速时就是大齿轮驱动小齿轮，速度快但扭矩小。还有液压系统，最典型的千斤顶小活塞驱动大活塞，实现力的杠杆式放大。
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