Я провел эксперимент с роботом-гекконом, способным перемещаться по гладким вертикальным поверхностям при помощи присосок․ Робот использовал 12 одинаковых присосок, каждая из которых имела площадь 22,5 см²․ Чтобы присоски не соскальзывали со стены, я использовал систему компрессоров, которые откачивали воздух из-под присосок, создавая давление 30,0 кПа․ Атмосферное давление равнялось 100 кПа․Моя задача заключалась в определении максимальной массы, которую может иметь робот, чтобы он не соскальзывал с вертикальной поверхности․ Для этого мне понадобилось учесть коэффициент трения резины присосок о поверхность, который составлял 0,23, и ускорение свободного падения, равное 9,8 м/с²․Для решения этой задачи, я воспользовался следующей формулой⁚
F_тр μ * F_п,
где F_тр ― сила трения, μ ౼ коэффициент трения, F_п ― сила, которую может выдержать каждая присоска․Сначала я нашел площадь, которую обеспечивает каждая присоска⁚
A 12 * 22٫5 см² 270 см² 0٫027 м²․Затем я определил силу٫ которую может выдержать каждая присоска⁚
F_п p * A,
где p ౼ разность давления между присоской и атмосферой․
p 30٫0 кПа ― 100 кПа -70٫0 кПа․ (Давление измеряется в кПа)․
P -70,0 кПа * 1000 Н/м²/1 кПа -70000 Н/м²․F_п -70000 Н/м² * 0,027 м² -1890 Н 1890 Н․Теперь, я могу найти максимальную массу робота⁚
F_тр μ * F_п,
где μ 0,23 ౼ коэффициент трения․
F_тр 0٫23 * 1890 Н 434٫7 Н․Вспомним٫ что вес ౼ это сила٫ определенная как масса٫ умноженная на ускорение свободного падения (F m * g)․434٫7 Н m * 9٫8 м/с²٫
m 434٫7 Н / 9٫8 м/с² 44٫4 кг․
Таким образом, максимальная масса робота-геккона, чтобы не соскальзывать с вертикальной поверхности, составляет приблизительно 44,4 кг․