Fysik
hej alle
jeg har en mindre diskusion med min kæreste:
er gnidningmodstand (friktion) afhængig af areal?
i de bøger jeg har set i står der bla: "Derimod viser det sig, at hverken berøringsfladens areal eller legemets relative hastigheder - ved små hastigheder - har nogen indflydelse på friktionens størrelse." (Mekanisk fysik og varmelære af Arly nielsen og jørgen nielsen side78)
Hvorfor det?
Svar #1
23. januar 2009 af Erik Morsing (Slettet)
Gnidningskraften er defineret om μ*N, hvor μ er gnidningskoeffecienten, der afhænger af underlaget og N er normalkraften, det vil sige kraften vinkelret på underlaget, m*g, hvor m er legemets masse og g er tyngdeaccelerationen 9,82 m/s2
Svar #2
23. januar 2009 af Erik Morsing (Slettet)
Man kan også skrive F = μ*N = μ*m*g Husk, at det er en vektor. Som du ser er μ og g konstanter, når underlaget er fastlagt.
Svar #3
23. januar 2009 af Arctan (Slettet)
"er gnidningmodstand (friktion) afhængig af areal?"
- Ja
Svar #4
23. januar 2009 af Erik Morsing (Slettet)
Nej, så du har vundet potten. Du kan læse direkte her, hvad den afhænger af: F(m) = μ*N = μ*m*g, det er altså en funktion af massen. Man kunne dog tænke sig en funktion af to variable F(m,μ), hvis den glider over flere forskellige underlag med forskellig gnidningskoeffecient, men det er ikke almindeligt her. Som du kan se, har jeg skrevet F(m), og det betyder en funktion F af m.
Svar #5
24. januar 2009 af Arctan (Slettet)
#4.
μ er langt fra konstant for et givent materiale, men afhænger af bl.a. kontaktarealet (og mange andre faktorer). Det findes der meget litteratur der bekræfter - se fx. Wolfson, Essential University Physics (kan lånes på Odense Unibib).
Svar #6
24. januar 2009 af Erik Morsing (Slettet)
Du skal ikke lytte til Arctan, friktionskoeffecienten er, som jeg siger, konstant. Jeg taler om den gennemsnitlige friktionskoeffecient, der for eksempel for et dæk mod ru asfalt og tør vej ligger på 0,8. Man kan stille det op således fs,max = μs*N. Her er μs den statiske friktionskraft. Lad os tage et eksempel. Du anbringer en mønt på en bog. Så vipper du langsomt bogen indtil mønten slipper og glider ned. Den vinkel, hvorved mønten slipper, er forskellig fra materialer til materialer, men den er konstant i den forstand, at hvis du gentager eklsperimentet under de samme betingelser, får du den samme μ-værdi. Havde du anbragt et viskelæder på en gummioverflade, ville du skulle vippe meget højere, før viskelæderet slipper. Og for at det skal være helt tydeligt, så kan en en friktionskoeffecient aldrig blive 100 % identisk fra gang til, derfor tager man også gennemsnittet af målingerne, for μ kan kun fastsættes eksperimentelt.
Jeg er naturligvis klar over, at den dynamiske friktionen ændrer sig, når man for eksempel kører hen over en overflade, for eksempel en motorvej, men her på gymnasieniveau interesserer vi os kun for den gennemsnitlige værdi af friktionskoeffecienten, hvor materialerne er specificeret. Så igen: Friktionskraften afhænger (som du ser af formlen) kun af massen, da μ og g er konstanter.
Svar #7
27. januar 2009 af Fahrida (Slettet)
Mange tak for hjælpen.
Når jeg nu har en række målinger og vil finde friktionskoeffecienten; skal jeg så tage gennemsnittet af friktionskraften og dividerer med gennemsnittet af normalkraften?
for det hældningstal man finder vha reggression når man sætter tallene ind i koordinatsystem med normalkraften på x og friktionskraften på y, det er vel ikke det samme som friktionskoeffecienten, vel?
jeg har lavet nogle målinger, hvor jeg har trukket et stykke gummi med en spand vand på, hen over asfalt og gjort det med forskellige mængder vand, masse i spanden.
vh Fahrida
Skriv et svar til: hej alle
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.
