• 吸盤

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    吸盤

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    吸盤,也稱為吸盤,是一種裝置或物體,它利用空氣或水的負流體壓力粘附在無孔表面上,從而產生局部真空。

    吸盤是一些動物(如章和魷魚)的xxx特征,并且已出于多種目的人工繁殖。

    理論

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    吸盤的工作面由彈性、柔性材料制成,并具有曲面。 當吸盤的中心壓在平坦、無孔的表面上時,吸盤與平坦表面之間的空間體積減小,從而導致吸盤與表面之間的空氣或水被排出過去 圓形杯子的邊緣。 在杯子和平坦表面之間形成的空腔中幾乎沒有空氣或水,因為大部分液體已經被擠出杯子內部,導致壓力不足。 杯子外部的大氣與杯子內部的低壓腔之間的壓力差使杯子粘附在表面上。

    當使用者停止向杯子外部施加物理壓力時,制成杯子的彈性物質往往會恢復其原始的彎曲形狀。 吸力效果能夠維持的時間長短,主要取決于空氣或水漏回杯子與表面之間的空腔,使壓力與周圍大氣平衡所需的時間。 這取決于表面的孔隙率和平整度以及杯子邊緣的特性。 通常使用少量礦物油植物油來幫助保持密封。

    計算

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    將理想吸盤直接從表面拉開所需的力由以下公式給出:

    F = A P {displaystyle F=AP}

    在哪里:

    F是力,A是杯子覆蓋的表面面積,P是杯子外面的壓力(通常是大氣壓

    這源自壓力的定義,即:

    P = F / A {displaystyle P=F/A}

    例如,半徑為 2.0 cm 的吸盤的面積為 π {displaystyle pi } (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) = 大約 130 牛頓

    上述公式依賴于幾個假設:

    • 杯子被拉動時杯子的外徑沒有變化。
    • 沒有空氣泄漏到杯子和表面之間的縫隙中。
    • 拉力垂直于表面施加,這樣杯子就不會側滑或脫落。

    人工使用

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    據信,人造吸盤最早出現在公元前三世紀,是用葫蘆制成的。 它們被用來將壞血從內臟吸到表面。 據信希波克拉底發明了這種程序。

    xxx個現代吸盤專利是在 1860 年代由美國專利商標局頒發的。 TC Roche 于 1866 年獲得美國專利號 52,748 的照相顯影劑浸漬棒; 該專利公開了一種原始的吸盤裝置,用于在顯影過程中處理照相板。 1868 年,Orwell Needham 為更精致的吸盤設計申請了專利,美國專利號 82,629,將他的發明稱為大氣旋鈕,一般用作把手和抽屜打開裝置。

    吸盤

    吸盤有許多商業和工業應用:

    • 將物體附著在平坦、無孔的表面上,例如冰箱門或墻上的瓷磚。 這也用于系泊船。
    • 通過將吸盤吸附到物體平坦、無孔的部分,然后滑動或提起物體來移動物體,例如一塊玻璃或高架地板磚。
    • 在一些玩具中,例如 Nerf 飛鏢
    • 作為馬桶柱塞
    • 幾乎或完全垂直地爬上或爬下平坦、無孔的表面,例如某些建筑物的側面。 這是建筑的一部分,也稱為城市攀登
    • 在處理物體時保持靜止,例如在打磨邊緣時握住一塊玻璃。

    1981 年 5 月 25 日,Dan Goodwin,又名 SpiderDan,用一對吸盤攀登了前世界最高建筑西爾斯大廈。 他繼續擴建了達拉斯的文藝復興中心、洛杉磯的文德店、紐約市的世界貿易中心、加拉加斯的公園中央塔、東京的日本電視臺和舊金山的千禧塔。

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    1. 吸盤
    2. 理論
    3. 計算
    4. 人工使用

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