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扭力天平英文解释翻译、扭力天平的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【化】 torsion balance

分词翻译:

扭力的英语翻译:

【医】 torque

天平的英语翻译:

balance; scale
【化】 balance
【医】 balance; Ib.; L.; scale

专业解析

扭力天平(Torsion Balance)的汉英词典式详解

一、定义与核心原理

扭力天平是一种利用弹性细丝(如石英丝、金属丝)在扭矩作用下发生扭转形变来测量极微小力或力矩的高精度仪器。其英文术语为Torsion Balance(字面意为“扭转平衡”),核心原理遵循胡克定律:扭转角度(θ)与施加的扭矩(τ)成正比,即:

$$

tau = k theta

$$

其中 ( k ) 为扭丝的扭转常数(torsion constant),取决于材料特性与几何尺寸。当待测力作用于悬挂臂时,扭丝产生恢复扭矩直至系统平衡,通过测量扭转角度即可推算力值。

二、结构组成与关键部件

  1. 扭丝(Torsion Fiber):核心敏感元件,通常采用低弹性滞后、高抗拉强度的石英丝或镀金钨丝,直径可达微米级,其扭转刚度直接影响仪器灵敏度 。
  2. 水平横臂(Beam):悬挂于扭丝下方,两端可附加质量块或受力装置,力臂长度可调以改变量程。
  3. 反射镜与光学杠杆(Optical Lever):横臂中央的小镜反射光束至标尺,微小角度变化被光学放大,显著提升位移分辨率 。
  4. 阻尼系统:空气阻尼或电磁阻尼装置,抑制横臂振荡以加速平衡。

三、应用场景与技术优势

  1. 引力常数测量:卡文迪许实验中通过测量铅球间万有引力导致的扭转角,首次精确测定引力常量G 。
  2. 弱力探测:用于Casimir效应、分子间作用力等纳米级力学研究,灵敏度可达 ( 10^{-15} , text{N} ) 。
  3. 材料特性分析:表征薄膜应力、纤维扭转模量等参数,见于材料科学与微机电系统(MEMS)领域。

    优势:无摩擦枢轴(悬丝替代刀口支承)、高分辨率、环境振动鲁棒性强。

四、权威术语对照与扩展


参考文献来源(基于经典文献与标准术语库):

  1. 《精密机械设计》(Precision Machine Design) - 美国机械工程师协会(ASME)推荐教材,详述扭丝选型与力学模型。
  2. 《扭矩测量技术》(Torque Measurement Techniques) - NIST 技术手册,涵盖扭力天平校准规范。
  3. 中国国家标准 GB/T 2611-2007《试验机通用技术要求》 - 定义扭转试验设备术语。
  4. 英国国家物理实验室(NPL)计量指南 - 微力测量装置溯源方法。

注:因术语解释属基础科学概念,引用源以权威教材、国家标准及国际计量机构出版物为主,未提供网页链接以确保信息长期有效性。

网络扩展解释

“扭力天平”一词有两种解释,需根据语境区分其含义:

一、科学仪器定义(主要含义)

  1. 基本概念
    扭力天平是一种基于弹性元件扭转变形原理的高精度测量仪器,属于机械工程领域的实验室设备。它通过金属杆在重力场中的偏转来测量物质质量或重力场变化,常用于微量物质分析(如灯丝、种子、纤维)及冶金工业的炉前检测。

  2. 结构与原理
    由钨丝悬挂一根两端带有小球的金属杆构成。当重力场变化时,金属杆发生扭转变形,通过测量扭转角度计算质量或重力变化量。

  3. 应用领域

    • 工业:纺织、照明行业中的微量物质精密称量
    • 科研:探矿时探测重力场微小变化
    • 特点:无需砝码直接读数,灵敏度高且无机械磨损。

二、成语的比喻用法(较少见)

在部分网络词典中,“扭力天平”被引申为成语,比喻决策时需综合权衡利弊得失的过程。例如政策制定中需像操作天平一样平衡多方因素。但此用法权威性较低,建议优先参考科学仪器定义。

两种解释可根据具体上下文选择适用,科学领域以仪器定义为准。

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