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吸盘

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吸盘,一般是指动物的吸附器官,呈圆形漏斗状,可吸附在固体表面,亦可以有摄食、运动的功能。头足纲动物、蛭纲动物、苍蝇海星壁虎等动物的体表上均有。吸盘由环状肌肉构成,当动物腿部的肌肉收缩时,吸盘受到压力,自然缩小;当碰到墙壁时,再放松肌肉,由于吸盘内部没有空气,于是在大气压的作用下,腿部就紧紧地扣在墙壁上。[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

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:

  1. 拉動吸盤時吸盤的外徑不會改變。
  2. 沒有空氣洩漏到吸盤和表面之間的間隙中。
  3. 垂直於表面施加拉力,使得吸盤不會側向滑動或剝離。

真空吸盘

人类模仿动物吸盘的特点,发明了真空吸盘。吸盘材料采用橡胶,可在高温下进行操作,被装在各种真空吸持设备上。在日常生活中,真空吸盘可以满足人们随时挂生活物件的需要,有的背包和毛巾衣物的挂钩上黏有小型吸盘,找不到地方悬挂物品时即可将其直接挂在墙上。

磁力吸盘

也叫“永磁吸盘”,由优质磁铁钕铁硼加工而成,通过扳动吸盘手柄转动,改变吸盘的磁场强度,来实现对物品的吸附或释放。

注釋

  1. ^ Well-Armed Design: 8 Octopus-Inspired Technologies. lives30, 2021126. [2018-07-27]. (原始内容存档于2020-11-12). 
  2. ^ "Suction Cup" m-w.com. Merriam Webster: An Encyclopædia Britannica Company. [2012-06-01]. (原始内容存档于2019-12-06). 

另見

參考資料

外部連結