扭力天平英文解釋翻譯、扭力天平的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 torsion balance

分詞翻譯：

扭力的英語翻譯：

【醫】 torque

天平的英語翻譯：

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

專業解析

扭力天平（Torsion Balance）的漢英詞典式詳解

一、定義與核心原理

扭力天平是一種利用彈性細絲（如石英絲、金屬絲）在扭矩作用下發生扭轉形變來測量極微小力或力矩的高精度儀器。其英文術語為Torsion Balance（字面意為“扭轉平衡”），核心原理遵循胡克定律：扭轉角度（θ）與施加的扭矩（τ）成正比，即：

$$

tau = k theta

$$

其中 ( k ) 為扭絲的扭轉常數（torsion constant），取決于材料特性與幾何尺寸。當待測力作用于懸挂臂時，扭絲産生恢複扭矩直至系統平衡，通過測量扭轉角度即可推算力值。

二、結構組成與關鍵部件

1. 扭絲（Torsion Fiber）：核心敏感元件，通常采用低彈性滞後、高抗拉強度的石英絲或鍍金鎢絲，直徑可達微米級，其扭轉剛度直接影響儀器靈敏度 。
2. 水平橫臂（Beam）：懸挂于扭絲下方，兩端可附加質量塊或受力裝置，力臂長度可調以改變量程。
3. 反射鏡與光學杠杆（Optical Lever）：橫臂中央的小鏡反射光束至标尺，微小角度變化被光學放大，顯著提升位移分辨率 。
4. 阻尼系統：空氣阻尼或電磁阻尼裝置，抑制橫臂振蕩以加速平衡。

三、應用場景與技術優勢

1. 引力常數測量：卡文迪許實驗中通過測量鉛球間萬有引力導緻的扭轉角，首次精确測定引力常量G 。
2. 弱力探測：用于Casimir效應、分子間作用力等納米級力學研究，靈敏度可達 ( 10^{-15} , text{N} ) 。
3. 材料特性分析：表征薄膜應力、纖維扭轉模量等參數，見于材料科學與微機電系統（MEMS）領域。

   優勢：無摩擦樞軸（懸絲替代刀口支承）、高分辨率、環境振動魯棒性強。

四、權威術語對照與擴展

• 中文全稱：扭力天平 / 扭轉天平
• 英文全稱：Torsion Balance
• 同義術語：扭矩天平（Torque Balance）
• 關鍵參數：
  • 扭轉常數（Torsion Constant, ( k )）
  • 靈敏度（Sensitivity）：單位力引起的偏轉角
  • 分辨力（Resolution）：可檢測的最小力值

參考文獻來源（基于經典文獻與标準術語庫）：

1. 《精密機械設計》（Precision Machine Design） - 美國機械工程師協會（ASME）推薦教材，詳述扭絲選型與力學模型。
2. 《扭矩測量技術》（Torque Measurement Techniques） - NIST 技術手冊，涵蓋扭力天平校準規範。
3. 中國國家标準 GB/T 2611-2007《試驗機通用技術要求》 - 定義扭轉試驗設備術語。
4. 英國國家物理實驗室（NPL）計量指南 - 微力測量裝置溯源方法。

注：因術語解釋屬基礎科學概念，引用源以權威教材、國家标準及國際計量機構出版物為主，未提供網頁鍊接以确保信息長期有效性。

網絡擴展解釋

“扭力天平”一詞有兩種解釋，需根據語境區分其含義：

一、科學儀器定義（主要含義）

1. 基本概念
   扭力天平是一種基于彈性元件扭轉變形原理的高精度測量儀器，屬于機械工程領域的實驗室設備。它通過金屬杆在重力場中的偏轉來測量物質質量或重力場變化，常用于微量物質分析（如燈絲、種子、纖維）及冶金工業的爐前檢測。

2. 結構與原理
   由鎢絲懸挂一根兩端帶有小球的金屬杆構成。當重力場變化時，金屬杆發生扭轉變形，通過測量扭轉角度計算質量或重力變化量。

3. 應用領域

   • 工業：紡織、照明行業中的微量物質精密稱量
   • 科研：探礦時探測重力場微小變化
   • 特點：無需砝碼直接讀數，靈敏度高且無機械磨損。

二、成語的比喻用法（較少見）

在部分網絡詞典中，“扭力天平”被引申為成語，比喻決策時需綜合權衡利弊得失的過程。例如政策制定中需像操作天平一樣平衡多方因素。但此用法權威性較低，建議優先參考科學儀器定義。

兩種解釋可根據具體上下文選擇適用，科學領域以儀器定義為準。

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