杠杆是一种在力的作用下可以绕固定点转动的硬棒，其形状可以是多样的。在物理学中，我们通常关注力臂、动力臂、阻力臂这三个概念。力臂是指从支点到力的作用线的距离，需要注意的是，它是从支点到力的作用线的距离，而不是从支点到力的作用点的长度。动力臂是从支点到动力作用线的垂直距离，通常用L1表示。它是影响杠杆平衡的一个重要因素。阻力臂是从支点到阻力作用线的垂直距离，通常用L2表示。它同样对杠杆的平衡起到关键作用。如图所示，动力臂和阻力臂的长度以及力的作用点位置决定了杠杆的平衡状态。阿基米德对杠杆的研究不仅限于理论，他还根据杠杆原理创造了许多实用的工具。例如，他曾经利用杠杆和滑轮组使停泊在沙滩上的船只顺利下水。在抵御罗马海军入侵的战斗中，阿基米德还利用杠杆原理制造了投石器，用以发射飞弹和巨石攻击敌人，成功阻挡了罗马人长达三年之久。值得一提的是，杠杆原理在中国古代也有着丰富的记载。战国时期的墨家就在《墨经》中对杠杆平衡的原理进行了总结，书中提到：“衡木：加重于其一旁，必锤——重相若也。”这句话意味着天平的一臂加重物时，另一臂必须增加等重的砝码才能保持平衡。这样的记载在世界物理学史上也是极具价值的。