邢方舟

摘 要：本研究主要讨论气垫船模型在实际应用时受到摩擦时的主要影响因素，合理提出假设后设计实验对CD-气球模型进行了精确实验，确保了实验结果数据的准确度，最后通过对比的方式得出了影响摩擦的主要因素。

关键词：气垫船；摩擦；气垫船模型；拖拽实验

该课题取材于2015年IYPT（国际青年物理学家锦标赛）中的一道题目，我们做了适当的变化使其成为了研学的课题。

（1）背景：

将一张CD光盘和一个充满气的气球通过一根管子连接。漏气时可以升起装置使其以低摩擦漂浮在一个表面上。研究相关参量如何影响“低摩擦”状态持续的时间。

（2）目的：本课题旨在通过科学的研究方法解决无论是在工程学还是流体力学中都有一定意义与研究价值的气垫船动力学问题，该问题的解决有助于推动气垫船在生活中的应用与普及，可为未来气垫船的工程学改进提供理论方向与基础。

（3）模型展示：（右图）

根据理论推导我们得出了气球喷出气体流量与时间的关系，在此我们得出：

1.半径越大，放气速度越快；

2.时间越长，放气越慢；

3.半径和时间的关系近似为指数形式；

4.我们将在下一步的实验中通过实验对气球及气球气流对于气垫船的摩擦状态的影响进行探究。

2.实验

（1）预实验

实验材料： 标准CD-ROM光盘（光面朝下） 课桌（已擦净） 普通吸管（未与光盘接口密封）

实验现象：

①、用较小力气吹：光盘稳定飘浮在桌面上，摩擦力与系数降至极低。

②、用较大力气吹：光盘不断以较高频率进行振动拍击桌面，摩擦力与系数较高。……