吸盤
外觀
吸盤,一般是指動物的吸附器官,呈圓形漏斗狀,可吸附在固體表面,亦可以有攝食、運動的功能。頭足綱動物、蛭綱動物、蒼蠅、海星和壁虎等動物的體表上均有。吸盤由環狀肌肉構成,當動物腿部的肌肉收縮時,吸盤受到壓力,自然縮小;當碰到牆壁時,再放鬆肌肉,由於吸盤內部沒有空氣,於是在大氣壓的作用下,腿部就緊緊地扣在牆壁上。[1]
嗯嗯嗯嗯嗯嗯嗯人工吸盤是利用大氣壓力的空氣或水的附著於無孔表面,從而形成局部真空。[2]
計算
[編輯]通過直接從表面拉出理想吸盤所需的力由公式給出:
代號說明:
- F :是正向力。
- A :是吸盤覆蓋的表面區域。
- P :是吸盤的壓力(通常是大氣壓力)。
這源於壓力的定義,即:
例如,半徑為2.0釐米的吸盤的面積為(0.020 m)2 = 0.0013平方米。使用力公式 (F = AP), 結果是F = (0.0013 m2)(100,000 Pa) = 約 130 牛頓(N)。
上述公式依賴於以下幾個假設:
- 拉動吸盤時吸盤的外徑不會改變。
- 沒有空氣洩漏到吸盤和表面之間的間隙中。
- 垂直於表面施加拉力,使得吸盤不會側向滑動或剝離。
真空吸盤
[編輯]人類模仿動物吸盤的特點,發明了真空吸盤。吸盤材料採用橡膠,可在高溫下進行操作,被裝在各種真空吸持設備上。在日常生活中,真空吸盤可以滿足人們隨時掛生活物件的需要,有的背包和毛巾衣物的掛鉤上黏有小型吸盤,找不到地方懸掛物品時即可將其直接掛在牆上。
磁力吸盤
[編輯]也叫「永磁吸盤」,由優質磁鐵釹鐵硼加工而成,通過扳動吸盤手柄轉動,改變吸盤的磁場強度,來實現對物品的吸附或釋放。
注釋
[編輯]- ^ Well-Armed Design: 8 Octopus-Inspired Technologies. lives30, 2021126. [2018-07-27]. (原始內容存檔於2020-11-12).
- ^ "Suction Cup" m-w.com. Merriam Webster: An Encyclopædia Britannica Company. [2012-06-01]. (原始內容存檔於2019-12-06).