颗粒介质中滑动物体的各向异性摩擦模型

多种运动策略基于运动物体与环境之间受力的各向异性特性。我们报告了关于圆柱体在颗粒介质中运动时所受摩擦力各向异性的实验结果，该结果是圆柱体与其速度方向之间夹角 $\alpha$ 的函数。平行于圆柱体速度方向的力分量始终高于垂直分量，因此该力具有各向异性。虽然平行分量随圆柱体角度 $\alpha$ 连续增加，但我们观察到垂直分量在取向为 $\alpha_c \simeq 35^\circ$ 时达到最大值。为了合理解释这些观测结果，我们开发了一个理论模型，该模型假设移动圆柱体所需的机械能通过摩擦耗散，并建立了与实验一致的平行和垂直力分量之间的关系。