赫茲接觸裝置

主要功能與特色

赫茲接觸裝置用於展示兩個表面之間接觸的特性，能將實驗結果與基於赫茲原始理論的預測值進行比較，有助於工程師預測常見機械加工表面與材料之間的接觸區域，例如不同類型的軸承。

此裝置具有兩個帶有彎曲接觸面的墊塊。上墊塊由透明塑膠製成，具有複合成型半徑；下墊塊由不透明彈性材料製成，具有單一半徑。使用手動液壓泵與油缸將兩個墊塊壓在一起。藉由旋轉下墊塊，並由指針顯示旋轉角度，學生可以研究不同相對曲率的影響。

兩個墊塊之間會形成一個接觸形狀，或稱「接觸區」。接觸區可能是圓形或橢圓形，形狀取決於兩個墊塊的相對角度位置。裝置附有一把透明刻度尺，用於測量接觸形狀與角度。泵浦螺紋上的防鬆螺帽可用於限制最大壓力，防止設備損壞。

學習成果

• 定角變壓實驗：在保持接觸角度不變的情況下，觀察不同壓力對接觸面大小與形狀的影響。

• 定壓變角實驗：在保持壓力恆定的情況下，觀察改變旋轉角度（即改變相對曲率）如何影響接觸區域（由圓形轉變為橢圓形）。