基础系列的第5期。杠杆原理也能撬动地球吗？使用倍力机构的概要＆杠杆、曲柄连杆机构、曲柄机构介绍使用事例。
· 何谓倍力机构 / 杠杆机构
· 曲柄连杆机构
· 倍力机构的使用例
倍力机构的使用例 ① 使用杠杆的简易冲压机
简易冲压机
图5 简易冲压机的机制
图5的机构是直角杠杆和肘节曲柄组合而成的简易冲压机。
该机构在直角杠杆的手柄部施加的力（F0），通过倍力机制可以得到与手臂长度比相应的倍力（F1），用冲压机的框体支撑该力，用肘节将其反作用力转换为相反方向并作为冲压加工力（F1’）。
倍力机构的应用例 ② 使用曲柄和曲柄连杆机构的冲压机
冲压机的倍力机构
图6 简易概略图
图7 矢量图
图6的机构是冲压机，该机构的曲柄OA使用偏芯盘让盘的中心（=重心）位于旋转中心O的下方时，盘的重量冲压工件的。
其中用到了曲柄和曲柄连杆机构。
图7是该机构的矢量图，可以看出通过节A和加工点B的力度的矢量比较，即可得到倍力作用。
也就是说，该机构使用偏芯盘让F0增大，并利用活塞将其转为垂直方向，从而得到冲压力Fp。
若用杠杆撬动地球，需要多长的杠杆？
“给我一个支点，我就可以撬起地球”这句话是阿基米德的名言。
那么，杠杆真的能撬动地球吗？如果可以撬动的话，需要多长的杠杆呢？我计算了一下。
假设地球的重量为5.9736 × 1024 kg, 约 6 × 1024 ，阿基米德的体重为50kg，支点到作用点的距离为1km，力点的力矩与作用点的力矩平衡的情况下，求支点到力点的距离d。
支点到力点的距离
50kg | × | d | ＝ | 6 × 1024kg | × | 1km |
阿基米德的体重（力点上施加的力） | 支点到力点的距离 | 地球的重量 | 支点到作用点的距离 1km |
d | ＝ | 6 × 1024 kg × 1km | ＝ | 1.2 × 1023 km |
50kg |
若支点到力点的距离为1.2 × 1023 km，支点到作用点的距离为1km，需要的杠杆长度为120,000,000,000,000,000,000,001km。
用以1,000km/h的速度飞行的飞机移动的话，大约需要120,000,000,000,000,000,001小时。
即使假定一个人活到100岁的情况下，也需要136,986,301,000,000小时，约136兆小时，这个距离没有飞机是到达不了的。
除非人的寿命戏剧性延长，否则是不可能的。
