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从力学原理角度来看，吊车的起重臂可视为一个杠杆结构。当臂长增加时，起吊点与吊车重心以及吊臂根部的力臂相应变长。根据杠杆平衡原理，在动力（吊车的起重动力系统）不变的情况下，力臂越长，所需克服的阻力矩就越大，这就意味着能够吊起的重量必然会减少。例如，一台特定型号的吊车，在其起重臂较短时，可能能够轻松吊起 10 吨的重物，但当将起重臂伸长到一定程度后，其安全起吊重量可能就会降低到 5 吨甚至更低。
材料强度也是制约两者关系的关键因素。随着臂长的增加，起重臂自身的重量和所承受的弯矩会大幅上升。为了确保吊臂在起吊过程中不会因强度不足而发生弯曲、断裂等危险情况，吊臂的设计和制造需要采用高强度的材料并进行合理的结构设计。然而，材料强度毕竟有限，这就限制了在一定臂长下能够承受的最大起吊重量。如果强行起吊超过该限制的重物，即使动力系统能够提供足够的拉力，吊臂也可能因无法承受巨大的应力而损坏。
液压系统与机械传动系统的性能同样影响着这种制约关系。较长的臂长需要更大的动力来驱动其伸展、变幅以及起吊动作，这对吊车的液压系统和机械传动系统提出了更高的要求。如果这些系统的功率、压力、扭矩等参数无法满足长臂长时起吊较重物体的需求，那么即使理论上吊臂强度能够承受，实际操作中也无法实现。例如，当臂长增加后，液压泵需要提供更高的压力来推动油缸使吊臂升起，但如果液压泵的额定压力不足，就会导致起吊速度缓慢甚至无法起吊。
此外，作业环境与安全标准也对臂长和起吊重量的制约产生影响。在复杂的作业场地，如空间狭窄、有障碍物或地面承载能力有限的情况下，较长的臂长可能无法充分施展，并且为了确保安全操作，需要适当降低起吊重量以应对可能出现的突发情况。同时，相关的安全法规和标准规定了在不同臂长下的最大允许起吊重量，以保障吊车作业过程中的人员安全和设备稳定。
综上所述，吊车的臂长与起吊重量相互制约，是由力学原理、材料强度、动力系统性能以及作业环境和安全标准等多方面因素共同作用的结果。在实际使用吊车时，操作人员必须严格按照吊车的技术参数和操作规程，根据臂长合理确定起吊重量，以确保吊车作业的安全、高效运行，避免因忽视这种制约关系而引发安全事故和设备损坏。