Ventosa (objecte)

Una ventosa, és un objecte que utilisa la pressió negativa del decorregut de l'aire o aigua per a adherir-se a les superfícies no porosas. Existixen ventoses creades artificialment, i també ventoses naturals, que es troben com a traces anatòmiques d'alguns animals com polps i calamars.

Mecanisme

La pressió sobre la ventosa eixercida per la colisió de les molècules de gas la manté en contacte en la superfície.

La cara «pegable» de la ventosa té una superfície curva. Quan el centre de la ventosa es pressiona contra una superfície plana i no porosa, el volum de l'espai entre la ventosa i la superfície plana es reduïx, lo que causa que el líquit entre esta i la superfície siga expulsat més allà de la vora de la copa circular. Quan l'usuari deixa d'eixercir pressió física en el centre de la part exterior de la ventosa, la substància elàstica de la qual està feta la ventosa fa que la mateixa tenda a recuperar la seua forma original, curva. Degut a que tota la pressió ya ha segut forçada a eixir de l'interior de la ventosa, la cavitat que tendix a desenrollar-se entre esta i la superfície plana conté poc o res de decorregut, i per lo tant la pressió que eixercix sobre la ventosa és despreciable. La diferència de pressió entre l'atmòsfera en l'exterior de la ventosa, i la cavitat de baixa pressió en l'interior de l'estructura, és lo que manté la ventosa adherida a la superfície.

La duració de l'efecte de succió depén principalment de quant temps pren que el decorregut es filtre de nou en la cavitat entre la ventosa i la superfície, igualant la pressió en l'atmòsfera circumdant. Açò depén de la porosidad i rugosidad de la superfície i de la vora de la ventosa.

Es creu que les ventoses artificials han segut utilisades per primera volta en el III, i estaven fetes de carabassas. S'utilisaven per a succionar la «mala sanc» dels òrguens interns a la superfície. S'atribuïx a Hipócrates l'invenció d'este procediment. Les ventoses s'utilisen en darts i també es poden trobar en els émbolos.

Per a calcular la força d'una ventosa, s'utilisa la fòrmula:

$F=AP,$

a on F és la força, A l'àrea i P la pressió.

Açò es deriva de la definició de pressió, que és:

$P=\frac{F}{A}.$

Per eixemple, una ventosa de radi de 2,0 cm té una superfície de π (0,020 m)² = 0,0013 m². Utilisant la fòrmula de la força (F = AP), el resultat és F = (0,0013 m²) (100 000 Pa) = 130 N, suponent que la pressió dins de la ventosa és insignificant si es compara en la pressió atmosfèrica (al voltant de 101 000 Pa).

Usos

Archiu:Mobiles Navigationsgeraet Navigon im Einsatz. caps block 2

Ventosa subjectant un navegador GPS.

Operaris manejant una ventosa elèctrica utilisada per a la manipulació de grans vidres.

Les ventoses tenen una série d'aplicacions comercials i industrials. En els entorns d'oficina i de la llar, s'utilisen comunament per a colocar els objectes en superfícies no porosas verticals com, portes del refrigerador i parets de rajoletas. Ventoses industrials de gran tamany i diferents mecanismes, (manuals, elèctriques, etc) s'utilisen per a moure grans peces de vidre i s'utilisa a sovint durant el montage dels parabrises d'automòvils, alçament de taulells, etc.

Les ventoses especialisades també han segut utilisades per escaladors urbans per a escalar edificis en superfícies planes exteriors.