天平力臂和力矩的关系

天平是利用杠杠原理制作的。杠杆原理也称为“杠杆平衡条件”，是分析杠杆受力平衡的定理，最早由古希腊科学家阿基米德提出。杠杆要达到受力平衡，作用在杠杆上的两个力矩（力与力臂的乘积）必须大小相等，旋转方向相反。也就是说，杠杆的平衡条件必须满足：动力×动力臂必须等于阻力×阻力臂，数学表达式为：F1·L1=F2·L2。式中，F1表示动力，L1表示动力臂，F2表示阻力，L2表示阻力臂。

区别如下：

1、定义不同

①力矩是力对物体产生转动作用的物理量，单位是牛顿·米；

②力臂是支点到力的作用线的距离，单位是米。

2、来源不同

①力矩的计算可以由径向矢量与作用力的叉积所得到；

②力臂的画法可以通过力的作用点沿力的方向画直线来实现。

3、应用不同

①力炬的应用有直流力矩电动机和交流力矩电动机，前者自感电抗很小，所以响应性很好，后者不仅转速低和力矩大，而且机械特性较软；

②力臂的应用有自行车和钢丝钳，前者驱动时应用力学平衡原理，后者则利用省力的杠杆原理而制成。

参考资料来源：百度百科-力矩

参考资料来源：百度百科-力臂

综述如下：

力臂定义：从给定点到力作用线的最短距离。

力矩：

定义1：从给定点到力作用线任意点的向径和力本身的矢积。

定义2：力对物体产生转动效应的量度，即力对一轴线或对一点的矩。

人的胳膊是费力杠杆。

动力臂，动力作用线到转动轴的垂直距离为L1。从支点到动力的作用线的距离L1叫作“动力臂”。把从动力点到支点的棒长距离作为动力臂的认识是错误的，这是对动力臂的概念认识不清所致。

关于力臂的注意点

1、力臂是支点到力的作用线的距离，力臂的数学模型就是点到直线的距离。其中“点”为杠杆的支点；“线”是力的作用线，即通过力的作用点沿力的方向所画的直线。需要引起注意的是：千万不能把力臂理解为“支点到力的作用点的长度”。

2、作用在同一个点上的几个力，若它们的方向不同，那么力臂一般不同。

3、若力的作用线通过支点，那么这个力的力臂就一定为零。

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