杠杆原理的发现

阿基米德把自己锁在海边的一个小石头房子里，日夜写着《论漂浮的物体》。一天，一个男人闯进房间，冲进房间大喊:“啊，啊！你老爸藏在这里。此刻，国王正在全城部署他的军队寻找你。”阿基米德认出他是内院的大臣，心想外面一定发生了什么大事。他立刻拿起羊皮手稿，伸手抓起一顶带圆壳的小帽子。他跳上停在门口的一辆马车，跟着牧师直奔宫殿。

当他们来到庙宇的前台阶时，他们看到各种各样的马车停了下来，卫兵是银枪和铁盔，他们排成两排。寺庙里挤满了文武官员，一片寂静。国王焦急地在地毯上来回踱步。由于寺庙里的黑暗，天黑前高烛台被点燃了。在灯光下，海岸防御地图和陆地防御地图分布在几个长长的箱子上。阿基米德看着这一切，知道他最担心的战争终于爆发了。

最初，在古希腊衰落之后，地中海沿岸见证了马其顿王朝的崛起、马其顿王朝的衰落和罗马王朝的崛起。统一意大利后，罗马人向西扩张，遇到了另一个强大的国家迦太基。从公元前264年到公元前221年，这两个国家打了23年仗。这是历史上著名的“第一次布匿战争”，罗马人赢了。公元前218年，又打了四年。这是“第二次布匿战争”。这一次，迦太基使用了汉尼拔，一个出生于奴隶制的军事战略家，一举俘获了5万多罗马人。地中海沿岸的两个大国就这样打了多年仗，互赢互输。阿基米德的祖国锡拉丘兹是一个夹在加和罗这两个暴君中间的小城邦国家。在这种长期的变化中，它常常抛弃弱者，坚持强者，对他人的成败举棋不定。阿基米德不习惯这种眨眼的外交。他已经多次警告国王不要制造麻烦。然而，现在的国王不再是阿基米德的好朋友英雄。他年轻无知，但很固执。当“第二次布匿战争”爆发时，迦太基人准备在公元前216年打败罗马人。国王很快脱离罗马人，与迦太基人结成联盟。罗马人对这一举动非常生气。既然罗马人又赢了这场战争，他们开始审问罪犯，并从陆地和海上向这个小城邦施压。国王吓得魂不附体。这时，他看见阿基米德从外面进来，走上前去。他迫不及待地立即向他下跪，说道:“啊，亲爱的阿基米德，你是最聪明的人。我听到第一个国王在他有生之年说过，你可以推动地球前进。”

至于阿基米德推动地球前进的理论，那还是他在亚历山大学习的时候。当时，他发现杠杆可以用来从埃及农民用来挑水的“萨杜夫”(吊杆)和奴隶用来撬石头的撬棍中节省劳动力。他还发现，从握住手到支点的时间越长，所需的努力就越少。由此他提出了这样一个定理:力臂和力(重量)之间的关系是成反比的。这是杠杆原理。在我们现在的表达式中，重量x重臂=力x力矩臂。为此，他给当时的英雄国王写道:“我可以轻而易举地摸到任何重物。只要你给我足够长的支点和杠杆，我就能推动地球。”但是现在小国王不知道什么是科学。他只知道在这个大灾难的时刻，他必须用阿基米德的神力来拯救他。

但是这支罗马军队真的很强大。当他们战斗时，他们组成了小队。前方和两侧的士兵用盾牌遮住身体。在中间，他们把盾牌举在头上。战鼓一响，部队就像现代坦克一样一步步向敌人的防线推进。让你不分青红皂白地射箭，只是从盾牌上发出无数的噪音。罗马军队也有非常严格的军事纪律。当它发现自己从战斗中逃脱后，立即被处决。士兵们做出了贡献并取得了进步。当总司令获胜后返回罗马时，他不得不举行一次盛大的胜利。这支军队统治着地中海，是不可战胜的。眼睛里有一个小雪城。此外，旧的仇恨和新的仇恨早就需要清算了。

这时，由罗马执政官马尔卡利斯率领的四个军团已经向锡拉丘兹的西北部推进。现在城外是鼓声呜呜，喊杀声满天。在这个关键时刻，阿基米德对国王的近视所造成的邪恶非常不满，但是已经做的已经做了。国家是最重要的。他瞥了一眼沉闷的大厅，捻着他银色的胡须说道:“如果我们依靠军事力量，我们决不是罗马人的对手。”现在我们必须能够制造一种新型武器，也许我们可以守住这座城市，以获得增援。国王一听，立刻把他的担心变成了喜悦，说道:“第一个国王很久以前就说过，每个人都应该相信你说的话。你完全控制了这场守卫战。"

两天后，就在黎明前，罗马指挥官马尔卡利斯正带领他整齐的方阵走向护城河。今天，装甲骑兵也在方阵的两侧做好了准备，方阵中强壮的士兵肩上扛着*。马赛在出发前宣布:“闯入锡拉丘兹，去城里吃午饭。”在*的叫喊声中，方阵慢慢向前移动。按照惯例，这座城市早就应该放箭了。但是为什么今天没有人静静地站在墙上呢？也许锡拉丘兹已经被过去几天的激烈战斗弄得筋疲力尽了。罗马人正在纳闷，这时城市里传来微弱的吱嘎声。然后大大小小的石头飞出了城市的头。起初它们像碗，但后来变得越来越大。它们像罐子，像火山爆发一样被拒绝。石头落入方阵，士兵们忙着举起盾牌保护它。然而，石头的重量如此之快，以至于连盾牌和人都被砸成了一团泥。罗马人逐渐失去了他们的支持，四处逃命。这时，锡拉丘兹的城头射出了另一支像飞蝗一样的利箭。罗马人身后没有盾牌或盔甲。利箭直穿他们的背，向天地呼喊。这非常令人难过。

它是:

你有成千上万的马匹和军队，我有机会握手。

不怕瀑布半天，收入池的底部依然寂静无声。

阿基米德制造了什么武器来打败罗马人？原来，他制造了一些非常大的十字弓制石机。弓这么大，根本拉不动。他使用杠杆原理。只要用力拉动弩上转轴的摇柄，与摇柄相连的牛筋拉紧由许多牛筋组成的粗弓弦，将弓弦拉到最紧的地方，然后猛地松开弓弦，弓弦就能带动运石装置将石头高高抛出城外，落到1000多米以外的地方。事实证明，这个杠杆原理不仅仅是简单地用一根直棍去撬东西。例如，水井上的起锚机的支点是起锚机的轴，它的重臂是起锚机的半径，力臂是曲柄。曲柄必须比锚机的半径长，所以抽水非常省力。阿基米德的石头投掷器也使用这个原理。他真的运用了杠杆原理。罗马人从哪里知道古城西拉有许多新事物？

马赛战败后不久，回到大本营，海军指挥官克劳迪斯也发来了作战报告。最初，当军队从西北方向进攻这座城市时，罗马海军也从东南海域发起了进攻。罗马海军不是很强大，但后来它发明了一种安装在船上的左舷钩。当它遇到敌舰时，它可以钩住对方。中士跳上敌舰，把海战变成了陆战，勇敢地杀死了敌人。今天，克劳迪斯为了对付锡拉丘兹，特意给船上披上铁甲，准备好*，命令士兵只前进不后退。奇怪的是，锡拉丘兹的城市首脑今天非常安静。城垛后面没有一个士兵，只有几个木架站在远处。当罗马战舰到达大门口，士兵们正把*举到墙上时，突然，铁链挂在木制框架上，铁钩和爪子钩住了罗马海军战舰。不管水手们划得多用力，船都不能再向前移动了。他们用刀切割，用火焚烧，大铁链纹丝不动。正当船陷入恐慌时，大框架上的木轮又开始“嘎嘎”作响。然后链条收紧，船逐渐被吊离水面。当船倾斜时，士兵们被抛入大海，桅杆也被折断。当飞船悬浮在半空中后，巨大的木质框架仍然会左右转动，所以战舰在空中像秋千一样摇摆，然后落到墙上、岩石上，变成成堆的木屑。有些挂在城墙上，成为锡拉丘兹的战利品。此时，古城西拉依然宁静。没有人弯腰射箭，没有人挥舞旗帜或大喊大叫。只有像怪物一样的木架从钩子上伸下来，抓住了这艘战舰。罗马人看着这个“嘎嘎”的怪物，害怕地摇晃着他们的腿和手。有人在海里大叫，有人在掉到水里碰到石头后呼救。克劳迪斯在战报中说:“我们看不见敌人。这就像用桶打棍子一样。”阿基米德的怪物最初使用杠杆原理，但增加了滑轮。