人们从远古时代起就使用杠杆，并且懂得巧妙地运用杠杆。在埃及建造金字塔的时候，奴隶们就用杠杆把沉重的石块往上撬。造船工人用杠杆在船上架设桅杆。人们使用汲水吊杆（一种带平衡锤的杠杆）从井里取水。罗马人把货物挂在精工制造的杠杆秤（杆秤）上秤。另外，古时候的船都是用桨来划动的，并且用舵来操纵，而桨和舵也都是杠杆。
古代的技术家们都知道，凭借这些简单的机械，就可以用很小的力量推动很大的重量。但是杠杆为什么能做到这一点，却没有人能解释。至于哲学家们在谈起这个问题的时候，就一口咬定说，关键就在于圆的“魔性”上，因为杠杆的两端在工作的时候是沿着圆弧运动的。阿基米德却不乱说什么圆的“魔性”。他懂得：自然界里的种种现象，总有自然的原因来解释。杠杆作用也有它自然的原因，他想把这样的解释找出来。
最简单的杠杆是一条金属的或木质的直棍。如果把它在中点上支持起来，它就能保持平衡。当我们在杠杆的两端挂上同样重的物体的时候，平衡仍旧保持不变。但是假如在杠杆的一端挂上一个较重的物体，而在另一端挂上一个较轻的物体，那么杠杆就要失去平衡：它的一个臂就要下沉，另一个臂就要上升。想要恢复平衡，就必须把支点向较重的物体那边移动。阿基米德懂得，两个物体的总重量好像集中在枉杆的某一点上似的。如果把杠杆在这一点上支起来，杠杆就能保持平衡。阿基米德把这一点叫做重心。
后来，阿基米德确立了杠杆的平衡定律：“力臂和力（重量）成反比例”。按句话税，小重量是大重量的多少分之一重，长力臂就应当是短力臂的多少倍长。假设杠杆的一个力臂是20厘米长，另-个力臂有它五倍长，就是100厘米长。那未，如果在短力臂上挂上5千克，在长力臂上只要挂上1千克，杠杆就能保持平衡。
这个规则也可以用另外一种说法来表达：“每边的力臂的长度和这力臂所受的力的乘积是相等的”。例如，就我们前面所取的杠杆的力臂长度和重量来说，就有：5×20=1×100。
另一方面，如果我们用手握着杠杆的长臂向下按，那么我们的手在空中画出的路径，却比短力臂的末端所画出的路径长。杠杆的两端所走过的路径，也是和力成反比例的。假如长力臂的末端走过了半米的距离，那末短力臂的末端就只走10厘米的距离。在用力方面省五倍，在所走的距离上就反过来费五倍。
阿基米德确立了杠杆定律以后，就推断说，只要能够取得适当的杠杆长度，任何重量都可以用很小的力量举起来。据说他曾经说过这样的豪言壮话：“给我一个支点，我就能撬起地球！”（图2-6）这句话，成为代表着阿基米德的性格和自信心的一句名言，随同着阿基米德的名字，一直流传到今天。
（图2-6）给我一个支点，我就能撬起地球！
科学小链接
杠杆原理的运用
杠杆原理亦称“杠杆平衡条件”。杠杆原理在日常生产生活中运用广泛，例如剪刀、启瓶器、撬棒、天平（平衡）、跷跷板（平衡），还有人的骨骼、羊角锤、镊子（费力）、钓鱼竿（费力）、指甲刀等。
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