Fysik

Hvad beskriver gnidningskoefficienten µ?

24. oktober 2009 af Fzang (Slettet) - Niveau: A-niveau

Jeg ved godt at det beskriver friktionen mellem to objekter, men helt præcist hvad kan man udlede af en gnidningskoefficient på µ=1 eller måske µ=2 for fx gummi og asfalt.

Det har vist noget at gøre med kraften der skal til for at overvinde en anden kraft, eller hvad? Hvis µ=2 for dæk mod vej, hvor meget kraft skal dækket så gnide med for at miste grebet?


Brugbart svar (0)

Svar #1
24. oktober 2009 af Jerslev (Slettet)

#0: Din gnidningskraft er givet som

F_gnid = my * F_N, hvor F_N er normalkraften på objektet.

Hvis my = 2 vil gnidningskraften dermed være dobbelt så stor som normalkraften.


Brugbart svar (0)

Svar #2
24. oktober 2009 af mathon

µ udtrykker graden af friktion med underlaget i bevægelse hen over dette med permanent kontakt og uden rulning.

Gnidningskraften Fgnid = -(µ·FNe = -µ·m·g·cos(α)·e,
hvor
hvor e er en enhedsvektor i bevægelsesretningen
FN er størrelsen af tyngdekraftens normalkraft af det sig bevægende legeme mod underlaget
µ er friktionsgraden
α er underlagets vinkelhældning i grader med vandret

Fres = m·g·sin(α)·e - µ·m·g·cos(α)·e = ((sin(α) - µ·cos(α))·m·g)·e

da gnidningskraften virker modsat bevægelsesretningen, som sædvanligvis regnes positiv

µ er en decimalbrøkdel af FN, hvorfor 0<µ<1


Svar #3
24. oktober 2009 af Fzang (Slettet)

Men hvis µ=1, så er Fgnid=Ffremad? Det vil sige at hvis et objekt har µ=1 mod underlaget er gnidnigen så stor at objektet ikke kan flyttes? Men i tilfældet med dæk er µ>1 og dæk kan jo godt bevæges mod vej uden rulning ved fx hjulspin.

Forklaring please?


Brugbart svar (0)

Svar #4
24. oktober 2009 af mathon

dækgummiet skrider ikke hen over underlaget (asfalten) under normal kørsel,
men
sætter af mod ujævnhederne i asfalten for derefter at rulle væk og afløses af en ny gummi/asfalt kontaktflade, hvor ovennævnte gentages og så fremdeles. I hjullejerne foregår den egentlige gnidning, der er gjort så lille som teknisk muligt af hensyn til en minimering af bilens drivmiddelforbrug.


Svar #5
24. oktober 2009 af Fzang (Slettet)

mathon, jeg er ikke sikker på om du forstod mit spørgsmål rigtigt?

Hvis en bil af en eller anden genstand holdes stille, så hjulene kan bevæge sig, mens resten af bilen kun kan stå stille, så vil hjulene kun kunne spinne ved hjælp af hjulspin. Hjulspin betyder at dækket kun rører ét punkt på asfalten, som svarer til hvis du slæbte en tung gummiklods hen over asfalten. Selvom µ>1 kan det alligevel lade sig gøre at køre dækket rundt, men så må det jo betyde at µ<1, måske µ=0,99? Hvordan kan fx Wikipedia så sige at µ godt kan være større end 1:

Occasionally it is maintained that µ is always < 1, but this is not true. While in most relevant applications µ < 1, a value above 1 merely implies that the force required to slide an object along the surface is greater than the normal force of the surface on the object. For example, silicone rubber or acrylic rubber-coated surfaces have a coefficient of friction that can be substantially larger than 1.

Så hvis µ>1 skal kraften til at bevæge objektet være større end normalkraften? Er sammenhængen så at µ=1 skal bruge kraft tilsvarende normalkraften og ved µ=2 skal kraften for at bevæge objektet være dobbelt så stor som normalkraften?

Undskylder at jeg ikke lige kan tilfredsstilles så let :p


Skriv et svar til: Hvad beskriver gnidningskoefficienten µ?

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.