Laboration ”friktion”

Idag, onsdagen den 23 september, jobbade vi med friktion. Först hade vi en genomgång, därefter en labb.

Friktionstal/friktionskoefficient:    μ  (lilla my).    Detta anger hur stor friktionen är mellan två ytor.

   Enligt Newtons första lag är kraftresultanten lika med 0 då ett föremål är i konstant hastighet eller vila. På så sätt kan man med hjälp av en dynamometer mäta vilken friktionskraft som verkar på föremålet mot rörelseriktningen. Så stor som dragkraften är, lika stor är även friktionskraften vid konstant hastighet.
   På samma sätt kan man räkna ut hur stor normalkraften på föremålet är. Genom att räkna ut tyngdkraften på föremålet får man samtidigt reda på hur stor normalkraften är. Formeln är F_g=mg.

   Labben gick ut på att med hjälp av en liten träkloss, ett bord, en dynamometer samt lite vikter undersöka hur friktionskraften beror av massan.

Försök 1:

Försök 2: 

Försök 3: 

   Man kan se att friktionskraften ökar med normalkraften, men att friktionskoefficienten är någorlunda konstant. Att den i försöket inte är helt konstant är troligen på grund av att det är svårt att hålla en exakt konstant hastighet och läsa av ett korrekt värde av dragkraften. 

Labb - Lutande plan

   Syftet med denna undersökning var att se hur förändring i sträcka och lutning påverkar det arbete som krävs för att dra en vagn längs ett lutande plan till en förbestämd höjd. Genom att ändra lutningen, och därmed sträckan, kunde man se huruvida ändringen påverkade arbetet.

Vi har använt oss av:

·          -    Ett lutande plan

·          -    En dynamometer

·          -    En vagn, m=100 g

·          -    Två linjaler

   Vi lutade en metallskena mot en stol, kopplade vagnen till en dynamometer och ställde en linjal vertikalt bredvid stolen samt lade ytterligare en linjal längsmed det lutande planet. Därefter drog vi vagnen på skenan till den förutbestämda höjden 57 cm. Vi noterade på den liggande linjalen sträckan, samt kraften på dynamometern. Därefter ändrade vi lutningen på planet och upprepade försöket. När lutningen ökade, minskade sträckan.
   När vi gjort fem stycken mätningar med olika lutningar beräknade vi arbetet som krävts för vart och ett av försöken.

                                           

                                           

                                           

   Man kan konstatera att när sträckan minskar ökar kraften. Samtidigt ser man att förändringarna tar ut varandra då de multipliceras för att räkna ut arbetet. Visserligen skiljer sig resultaten något, men det är marginellt. Därför dras slutsatsen att för att förflytta samma massa till samma höjd krävs samma arbete. Detta stämmer överens med regeln att den mängd arbete som tillförs ett system är ekvivalent med den potentiella energi föremålet får. Eftersom vagnen i försöket hela tiden behöll samma massa samt fördes till samma höjd vid varje mätning fick den därmed samma potentiella energi enligt:

   Därför blev arbetet marginellt lika vid varje försök. Detta förklarar även den gyllene regeln inom mekanik; ”det du vinner i kraft, förlorar du i väg”.