吸盘

吸盘，也称为吸盘，是一种装置或物体，它利用空气或水的负流体压力粘附在无孔表面上，从而产生局部真空。

吸盘是一些动物（如章鱼和鱿鱼）的外 围特征，并且已出于多种目的人工繁殖。

吸盘的工作面由弹性、柔性材料制成，并具有曲面。 当吸盘的中心压在平坦、无孔的表面上时，吸盘与平坦表面之间的空间体积减小，从而导致吸盘与表面之间的空气或水被排出过去 圆形杯子的边缘。

在杯子和平坦表面之间形成的空腔中几乎没有空气或水，因为大部分液体已经被挤出杯子内部，导致压力不足。 杯子外部的大气与杯子内部的低压腔之间的压力差使杯子粘附在表面上。

当使用者停止向杯子外部施加物理压力时，制成杯子的弹性物质往往会恢复其原始的弯曲形状。

吸力效果能够维持的时间长短，主要取决于空气或水漏回杯子与表面之间的空腔，使压力与周围大气平衡所需的时间。 这取决于表面的孔隙率和平整度以及杯子边缘的特性。 通常使用少量矿物油或植物油来帮助保持密封。

将理想吸盘直接从表面拉开所需的力由以下公式给出：

F = A P {displaystyle F=AP}

在哪里：

F是力，A是杯子覆盖的表面面积，P是杯子外面的压力（通常是大气压）

这源自压力的定义，即：

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

例如，半径为 2.0 cm 的吸盘的面积为 π {displaystyle pi } (0.020 m)2 = 0.0013 平方米。 使用力公式 (F = AP)，结果是 F = (0.0013 m2)(100,000 Pa) = 大约 130 牛顿。

上述公式依赖于几个假设：

• 杯子被拉动时杯子的外径没有变化。
• 没有空气泄漏到杯子和表面之间的缝隙中。
• 拉力垂直于表面施加，这样杯子就不会侧滑或脱落。

据信，人造吸盘最早出现在公元前三世纪，是用葫芦制成的。 它们被用来将坏血从内脏吸到表面。 据信希波克拉底发明了这种程序。

吸盘有许多商业和工业应用：

• 将物体附着在平坦、无孔的表面上，例如冰箱门或墙上的瓷砖。 这也用于系泊船。
• 通过将吸盘吸附到物体平坦、无孔的部分，然后滑动或提起物体来移动物体，例如一块玻璃或高架地板砖。
• 在一些玩具中，例如 Nerf 飞镖。
• 作为马桶柱塞。
• 几乎或完全垂直地爬上或爬下平坦、无孔的表面，例如某些建筑物的侧面。 这是建筑的一部分，也称为城市攀登。
• 在处理物体时保持静止，例如在打磨边缘时握住一块玻璃。