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【2h】

Friction on water sliders

机译：水滑块上的摩擦

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摘要

A body in motion tends to stay in motion but is often slowed by friction. Here we investigate the friction experienced by centimeter-sized bodies sliding on water. We show that their motion is dominated by skin friction due to the boundary layer that forms in the fluid beneath the body. We develop a simple model that considers the boundary layer as quasi-steady, and is able to capture the experimental behaviour for a range of body sizes, masses, shapes and fluid viscosities. Furthermore, we demonstrate that friction can be reduced by modification of the body’s shape or bottom topography. Our results are significant for understanding natural and artificial bodies moving at the air-water interface, and can inform the design of aerial-aquatic microrobots for environmental exploration and monitoring.
机译：运动中的身体倾向于保持运动，但经常因摩擦而减慢速度。在这里，我们研究了厘米大小的物体在水上滑动时所经历的摩擦。我们表明，由于身体下方流体中形成的边界层，它们的运动受皮肤摩擦力的支配。我们开发了一个简单的模型，将边界层视为准稳态，并能够捕获各种体型，质量，形状和流体粘度的实验行为。此外，我们证明，可以通过修改身体的形状或底部地形来减少摩擦。我们的结果对于理解在空气-水界面处移动的自然和人造物体具有重要意义，并且可以为用于环境探索和监测的水上微型机器人的设计提供参考。

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