Fysik

Hvordan fungerer det med gnidningskraften?

16. september 2018 af NielsThoegersen - Niveau: B-niveau

Jeg har fået stillet den vedhæftede opgave:

Jeg er dog pludselig blevet usikker på, om mine svar er korrekte? Jeg tænkte egentlig, at det ikke ville ændre sig, fordi $F_{friktion}=\mu*F_{normal}$ , men er det nu også rigtigt?

Svar #1
16. september 2018 af NielsThoegersen

Brugbart svar (0)

Svar #2
16. september 2018 af swpply (Slettet)

I situation (b) har F også en ikke nul lodret komposant, hvorfor at normalkraften fra underlaget i situation (b) er mindre end normalkraften i situation (a). Altså kan du slutte at F_b < F_a.

Jeg er enig med din konklusion i delspørgsmål b)

Svar #3
16. september 2018 af NielsThoegersen

Jeg tror ikke, at jeg forstår: Den har en "ikke nul lodret komposant"? Kunne du mon uddybe? :)

Brugbart svar (0)

Svar #4
16. september 2018 af swpply (Slettet)

#3
Jeg tror ikke, at jeg forstår: Den har en "ikke nul lodret komposant"? Kunne du mon uddybe? :)

Lad F_træk benævne træk kraften i situation (b). Det er oplyst at den vandrette komposant af F_træk er givet ved F, hvorfor at den lodrette koposant af F_træk er gived ved (F_træk - F) (husk at krafter er vektorer). Normalkraften fra underlaget virkende på klodsen F_N i situation (b) er derfor bestemt ved

$\mathbf{F}_N = \underbrace{m\mathbf{g}}_\text{tyngde} - \underbrace{\big(\mathbf{F}_\text{traek} - \mathbf{F}\big)}_\text{lodret\ komposant}$

hvor g = (0, 9.82 m/s²) benævner tyngde acceleartion vektoren. Du kan derfor slutte at

$\begin{align*} \vert\mathbf{F}_b\vert &= \mu\cdot\vert\mathbf{F}_N\vert \\ &= m\mu\cdot\vert\mathbf{g}\vert -\, \mu\cdot\vert\mathbf{F}_\text{traek} - \mathbf{F}\vert \end{align*}$

Men eftersom F_a = mμg, har vi altså at

$\begin{align*} \vert\mathbf{F}_b\vert &= \vert\mathbf{F}_a\vert -\, \mu\cdot\vert\mathbf{F}_\text{traek} - \mathbf{F}\vert \ <\ \vert\mathbf{F}_a\vert \end{align*}$

eftersom både $\vert\mathbf{F}_\text{traek} - \mathbf{F}\vert > 0$ og μ > 0.

Brugbart svar (0)

Svar #5
16. september 2018 af swpply (Slettet)

Observer desuden også at dette giver intuativt nødvendigvis må være sandt at F_b < F_a.

Forstil dig at du har en klods liggende på et bord. Hvis du "løfter" lidt imens at du skubber den over bordoverfladen, så har du sikkert erfaret at friktionskraften er mindre end hvis blot skubber til klodsen. Dette er præcis påstanden F_b < F_a.

---------------------------------------------------------------------------

Et andet scenarie du kan forstille er følgende.

Lad θ benævne vinklen F_træk danner med vandret. Hvad sker der da i situationen hvor θ → 90° ?

I følge svar #4 vil F_b → 0. Hvad mere er, svar #4 fortæller os også at F_b = F_a såfremt at θ = 0°. Hvorfor vi iflg. svar #4 forventer at F_b afhænger kontinueret af θ.

På den anden side, hvad vil der ske i situationen hvor θ → 90° såfremt at F_b = F_a for θ = 0°. Du vil sikkert stadig være endig i (fra da erfaring) at F_b = 0 i situationen θ = 0°. Altså vil F_b afhænge diskontinuert af θ, hvilket du sikkert af erfaring ved ikke er tilfældet.

Skriv et svar til: Hvordan fungerer det med gnidningskraften?

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.