Dynamik, kræfter og gnidningsmodstand | Rapport | Fysik B

Side 1

PROJEKT: GODS OG ARBEJDE

FYSIK B

KAWTHER NOUR AL-ABOODI, KHADIJA ADAN & IQRA MURSAL

TEC FREDERIKSBERG – 2.C

Tilsynsførende: Joanna Maria Drews

16. FEBRUAR 2015

Side 2

Fysik B FTG – 2.C

Kawther, Khadija & Iqra – 2.C Side 1 af 16

Sir Issac Newton ()

Newton var en engelsk matematiker, fysiker, opfinder, alkymist, natur-filosof og astronom. I sit værk ”Naturfilosofiens matematiske principper” opstillet han en række love omkring massetiltrækning, legemers bevægelse og tyngdekraften. Disse tre love som newton fik formuleret er grundlaget for dynamikken:

1. Intertiens lov

2. Kraftloven

3. Loven om aktion og reaktion

Fysikrapport

_____________________________________________________

Gnidningsmodstand

Indholdsfortegnelse

Formål .................................................................................................................................................. 2 Teori ..................................................................................................................................................... 2 Hypotese............................................................................................................................................... 5 Materialer ............................................................................................................................................. 5 Fremgangsmåde ................................................................................................................................... 5 Resultater & Udregninger .................................................................................................................... 7 Fejlkilder ............................................................................................................................................ 14 Måleusikkerheder ............................................................................................................................... 14 Diskussion .......................................................................................................................................... 15 Konklusion ......................................................................................................................................... 15 Litteraturliste ...................................................................................................................................... 16

Side 3

Fysik B FTG – 2.C

Kawther, Khadija & Iqra – 2.C Side 2 af 16

_____________________________________________________

Formål

Formålet med dette forsøg er at få en dybere forståelse af dynamik herunder kræfter, ved at udtænke et forsøg der omhandler transport. Vi skal eksperimentere med at finde måder hvorpå man kan transporter last med minimal tilført kraft og arbejde. Ved at vi har valgt at udfører forsøg med gnid-ningskraft, skal vi beregne gnidningskoefficienten for og mellem forskellige materialer for at kunne beregne arbejdet.

_____________________________________________________

Teori

I Fysik vil en genstand, for eksempel en cykel, hele tiden være under påvirkning af kræfter. Tyng-dekraften F, vil altid påvirke den. Men hvis cyklen ikke bliver trukket igennem jorden, betyder det t at cyklens underside er påvirket af normalkraften F

N

, som er modsatrettet tyngdekraften.

Normalkraften:

F = -m ∙ g

N

| 𝐹_{𝑡} | = | 𝐹_{𝑁} |

Grunden til der bliver brugt numerisk værdi, er at kræfter både har en størrelse og en retning.

Tyngdekraften kan beregnes med denne formel:

F = m (masse) ∙ g (tyngdeaccelerationen, 9,82_{𝑘𝑔}^{𝑁}).

t

Kræfter har både en retning og en størrelse og matematisk set er en kraft en vektor. Det sted hvor en kraft påvirker en genstand, kaldes angrebspunktet og det er i midten af genstanden, for eksempel er angrebspunktet for et æble der hvor stilken hænger fast i grenen på et træ. I fysik tegner man kræf-ter som pile, pilen starter i angrebspunktet, og dens længde viser kraftens størrelse.

Trækker man i en cykel med et tov i en vandret retning med kraften F træk

, vil summen af kræfterne ikke være nul længere. Da de to lodrette kræfter, F

N t og F ophæver hinanden, vil summen af kræf-terne på cyklen give F træk

Side 4

Fysik B FTG – 2.C

Kawther, Khadija & Iqra – 2.C Side 3 af 16

Summen af kræfterne på en genstand kaldes den resulterende kraft, F.

res

Herunder ses et eksempel:

Hvis en klods påvirkes af to kræfter, F

1 2, og F kan man finde den resulterende kraft ved brug af kræfternes parallelogram, som man også kan se på figurerne.

Gnidningskræft ved tørre overflader:

Gnidningskræfter optræder i mange sammenhænge, for eksempel når et møbel skubbes hen over gulvet.

Hvis man trækker en klods hen over gulvet er der en kraft parallelt med gulvet, den såkaldte gnid-ningskraft F𝜇.

Gnidningskraften mellem to faste legemer er proportional med normalkraften:

𝐹𝜇 = 𝜇 (𝑔𝑛𝑖𝑑𝑛𝑖𝑛𝑔𝑠𝑘𝑜𝑒𝑓𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒𝑛) ∙ 𝐹 (normalkraften)

N

Gnidningskoefficienten bliver kaldt lille my, og den kan findes ved hjælp af følgende formel:

   𝐹
    𝑡𝑟æ𝑘
𝜇 =
    𝐹
     𝑁

Arbejde:

Når et legeme flyttes med strækningen s under påvirkning af en konstant kraft F, siger man at kraf-ten F udfører et arbejde A på legemet:

A= F ∙ s ∙ cos(𝜑)

Vinklen 𝜑 er mellem kraftens retning og vejens retning. Enheden for arbejde er N*m= J (Joule)

Gnidningskræfters arbejde

Gnidningskraften er altid negativ, da gnidningskraften på et legeme, der glider hen over et underlag, er altid modsatrettet bevægelsesretningen. Hvis bevægelsen foregår vandret, er gnidningskraften:

Side 5

Fysik B FTG – 2.C

Kawther, Khadija & Iqra – 2.C Side 4 af 16

F𝜇= µ ∗ F = 𝜇 ∗ 𝑚 ∗ 𝑔

N

A𝜇= −𝐹µ*s= - µ*m*g*s

Newtons love

Newtons love beskriver hvordan legemer reagerer på kraftpåvirkning og den resulterende bevægel-se. Disse love er grundlaget for dynamikken, og derfor er de centrale i fysik.

Newtons 1. lov: Inertiens lov

Newtons 1. lov siger at hvis en genstand der ikke er påvirket af den resulterende kraft, vil når den ligger stille forblive sådan og hvis den bevæger sig med en given hastighed, vil den fortsætte med denne hastighed.

Newtons 2. lov: Kraftloven

Newtons 2. lov beskriver sammenhængen mellem den resulterende kraft på en genstand F massen res, m og accelerationen a:

F = m * a

res

Man skal være opmærksom på at den resulternede kraft og accelerationen har samme retning.

Newtons 3. lov: Loven om aktion og reaktion

Denne lov beskriver hvis en genstand påvirker en anden med en kraft, vil den anden kraft påvirke med en ligeså stor modsatrettet kraft. Når man skubber til en kasse sker dette, og man vil mærke tryk mod hænderene fordi kassen skubber tilbage med en ligeså stor modsatrettet kraft.

Side 6

Fysik B FTG – 2.C

Kawther, Khadija & Iqra – 2.C Side 5 af 16

_____________________________________________________

Hypotese

Vi forventer at gnidningskoefficienten vil være lige stor i forsøg med samme materialer, og at ar-bejdet vil blive mindre jo mindre gnidningskoefficienten er.

_____________________________________________________

Materialer

- Snor

- Aluminiumklods

- Aluminiumklods med en glas overflade

- Aluminiumplade

- Labquest mini vernier (tilsluttes til LoggerPro)

_____________________________________________________

Fremgangsmåde

1. Forsøg

• Til dette forsøg brugte vi en aluminium klods og en aluminium plade, vi tilsluttede en new-ton måler til computeren med LoggerPro, og bandt den ene ende af en snor om klodsen som vi også bandt om newton måleren. Derefter trak vi newtonmåleren som var forbundet med klodsen med en konstant hastighed hen over aluminium pladen med en længde på 50 cm, som lå på et bord. På LoggerPro målte vi den kraft vi træk med(F træk

) og kraften blev også vist som en graf, og tilslut vejede vi klodsens masse og noterede det ned.

Side 7

Fysik B FTG – 2.C

Kawther, Khadija & Iqra – 2.C Side 6 af 16

2. Forsøg

• Til dette forsøg brugte vi en aluminium klods med en påsat glasoverflade, glasoverfladen trak vi hen over en aluminium plade. Vi gentog den forrige proces med at tilslutte en new-tonsmåler og måle trækkraften. Samtidigt noterede vi klodsens masse.

3. Forsøg

• Dette forsøg forgik på skråplan, hvor vi brugte en aluminium plade og en aluminium klods.

Vi indstillede højden til 5,8 cm og trak klodsen som var tilsluttet til newtonmåleren hen over pladen. På Logger pro registrerede vi trækkraften, som blev vist i form af en graf.

Side 8

Fysik B FTG – 2.C

Kawther, Khadija & Iqra – 2.C Side 7 af 16

_____________________________________________________

Resultater & Udregninger

Grafer for forsøget:

Forsøg 1

Forsøg 2

-0,1

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

0 1 2 3 4 5 6

F træk

Tiden (Sekunder)

Aluminium mod aluminium

Figur 1 - Denne graf viser trækkraften over tid (sekunder) mellem en aluminium klods og en aluminium plade. Grunden til at grafen stiger så voldsomt før den bliver kon-stant er fordi at vi i starten trak ujævnt og de resulterede i udslaget i grafen.

Side 9

Fysik B FTG – 2.C

Kawther, Khadija & Iqra – 2.C Side 8 af 16

Figur 2 - Denne graf viser trækkraften over tid (sekunder) mellem en klods med en glasoverflade og en aluminiu plade. Grunden til at grafen stiger så voldsomt før den bliver konstant er fordi at vi i starten trak ujævnt og de resul-terede i udslaget i grafen.

Forsøg 3

Figur 3 - Denne graf viser trækkraften over tid (sekunder) mellem en aluminium klods og en aluminium plade på skråplan. Grunden til at grafen stiger så voldsomt før den bliver konstant er fordi at vi i starten trak ujævnt og de resulterede i udslaget i grafen.

Her kan man se de forskellige kræfter som påvirker vores klods:

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

F træk

Tiden (sekunder)

Glas mod aluminium

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

0 2 4 6 8 10

Ftræk

Tiden(sekunder)

Skråplan - Aluminium mod Aluminium

Side 10

Fysik B FTG – 2.C

Kawther, Khadija & Iqra – 2.C Side 9 af 16

- Normalkraft F

N

- Tyngdekraft F t

- Gnidningsmodstand F𝜇

- Trækkraft F træk

𝐹𝑜𝑟 𝑎𝑡 𝑓𝑖𝑛𝑑𝑒 𝑢𝑑 𝑎𝑓 𝑖 ℎ𝑣𝑖𝑙𝑘𝑒𝑡 𝑓𝑜𝑟𝑠ø𝑔 𝑎𝑟𝑏𝑒𝑗𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑟 𝑚𝑖𝑛𝑑𝑠𝑡 𝑜𝑔 𝑓𝑜𝑟 𝑎𝑡 𝑓𝑖𝑛𝑑𝑒 𝑔𝑛𝑖𝑑𝑛𝑖𝑛𝑔𝑠𝑘𝑜𝑒𝑓𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒𝑛, 𝑠𝑡𝑎𝑟𝑡𝑒𝑟 𝑣𝑖 𝑚𝑒𝑑 𝑎𝑡 𝑏𝑒𝑟𝑒𝑔𝑛𝑒 𝑡𝑦𝑛𝑔𝑑𝑒𝑘𝑟𝑎𝑓𝑡𝑒𝑛:

𝑩𝒆𝒓𝒆𝒈𝒏𝒊𝒏𝒈 𝒂𝒇 𝒕𝒚𝒏𝒈𝒅𝒆𝒌𝒓𝒂𝒇𝒕𝒆𝒏:

F = m ∙ g

t

Aluminiumklods: 0,2139 kg ∙ 9,82 m/s = 2,1005 N

2

Aluminiumklods med glas overflade: 0,2159 kg ∙ 9,82 m/s^{2} = 2,1201 N

𝐷𝑎 𝑣𝑖 ℎ𝑎𝑟 𝑏𝑒𝑟𝑒𝑔𝑛𝑒𝑡 𝑡𝑦𝑛𝑔𝑑𝑒𝑘𝑟𝑎𝑓𝑡𝑒𝑛 ℎ𝑎𝑟 𝑣𝑖 𝑜𝑔𝑠å 𝑏𝑒𝑟𝑒𝑔𝑛𝑒𝑡 𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙𝑘𝑟𝑎𝑓𝑡𝑒𝑛. (𝑠𝑒 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖)

𝑩𝒆𝒓𝒆𝒈𝒏𝒊𝒏𝒈 𝒂𝒇 𝒏𝒐𝒓𝒎𝒂𝒍𝒌𝒓𝒂𝒇𝒕𝒆𝒏:

F = -m ∙ g

N

| 𝐹_{𝑡} | = | 𝐹_{𝑁} |

Aluminiumklods: |2,1005 N |

Aluminiumklods med glas overflade: |2,1201 N|

𝐹𝑜𝑟 𝑎𝑡 𝑏𝑒𝑟𝑒𝑔𝑛𝑒 𝑔𝑛𝑖𝑑𝑛𝑖𝑛𝑔𝑠𝑘𝑜𝑒𝑓𝑓𝑖𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒𝑛, 𝑠𝑘𝑎𝑙 𝑣𝑖 𝑓ø𝑟𝑠𝑡 𝑓𝑖𝑛𝑑𝑒 𝑔𝑛𝑖𝑑𝑛𝑖𝑛𝑔𝑠𝑘𝑟𝑎𝑓𝑡𝑒𝑛.

𝐺𝑛𝑖𝑑𝑛𝑖𝑛𝑔𝑠𝑘𝑟𝑎𝑓𝑡𝑒𝑛 𝑘𝑎𝑛 𝑣𝑖 𝑓𝑖𝑛𝑑𝑒, 𝑛å𝑟 𝑣𝑖 ℎ𝑎𝑟 𝑓𝑢𝑛𝑑𝑒𝑡 𝑡𝑟æ𝑘𝑘𝑟𝑎𝑓𝑡𝑒𝑛.

Side 11

Fysik B FTG – 2.C

Kawther, Khadija & Iqra – 2.C Side 10 af 16

𝑇𝑟æ𝑘𝑘𝑟𝑎𝑓𝑡𝑒𝑛 𝑚å𝑙𝑡𝑒 𝑣𝑖 𝑣𝑒𝑑 𝑏𝑟𝑢𝑔 𝑎𝑓 𝑒𝑛 𝑁𝑒𝑤𝑡𝑜𝑛𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟, ℎ𝑣𝑜𝑟 𝑣𝑖 𝑠å 𝑓𝑎𝑛𝑑𝑡 𝑔𝑒𝑛𝑛𝑒𝑚𝑠𝑛𝑖𝑡𝑒𝑡 𝑎𝑓 𝑑𝑒𝑡.

𝑻𝒓æ𝒌𝒌𝒓𝒂𝒇𝒕𝒆𝒏 (𝑭𝒕𝒓æ𝒌)

Aluminiumklods mod aluminium oveflade:

F = 0,5115 N

træk

Aluminiumklods med glas overflade mod aluminium overflade:

F = 0,6011 N

træk

𝐷𝑎 𝑣𝑖 ℎ𝑎𝑟 𝑡𝑟æ𝑘𝑘𝑟𝑎𝑓𝑡𝑒𝑛, ℎ𝑎𝑟 𝑣𝑖 𝑜𝑔𝑠å 𝑔𝑛𝑖𝑑𝑛𝑖𝑛𝑔𝑠𝑘𝑟𝑎𝑓𝑡𝑒𝑛, 𝑖 det 𝑎𝑡 𝑘𝑙𝑜𝑑𝑠𝑒𝑛 𝑘ø𝑟𝑒𝑟 𝑚𝑒𝑑 𝑗æ𝑣𝑛 ℎ𝑎𝑠𝑡𝑖𝑔ℎ𝑒𝑑.

𝑮𝒏𝒊𝒅𝒏𝒊𝒏𝒈𝒔𝒌𝒓𝒂𝒇𝒕𝒆𝒏

𝐷𝑎 ℎ𝑎𝑠𝑡𝑖𝑔ℎ𝑒𝑑𝑒𝑛 𝑒𝑟 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡, 𝑣𝑖𝑙 𝑑𝑒𝑡 𝑠𝑖𝑔𝑒 𝑎𝑡 𝑎𝑐𝑐𝑒𝑙𝑒𝑟𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑒𝑛 𝑒𝑟 0 𝑜𝑔 𝑣𝑖 𝑣𝑖𝑙 𝑓å 𝑓ø𝑙𝑔𝑒𝑛𝑑𝑒: (𝑠𝑒 𝑒𝑣𝑡. 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖)

F = m*a

res

F = 0 ⬄

res

F𝜇 – F = 0 ⬄

træk

F𝜇 = F

træk

Aluminiumklods mod aluminium oveflade:

F𝜇 = 0,5115 N

Aluminiumklods med glas overflade mod aluminium overflade:

F𝜇 = 0,6011 N

𝐷𝑎 𝑣𝑖 ℎ𝑎𝑟 𝑏𝑒𝑟𝑒𝑔𝑛𝑒𝑡 𝑔𝑛𝑖𝑑𝑛𝑖𝑛𝑔𝑠𝑘𝑟𝑎𝑓𝑡𝑒𝑛, 𝑘𝑎𝑛 𝑣𝑖 𝑛𝑢 𝑏𝑒𝑟𝑒𝑔𝑛𝑒 𝑔𝑛𝑖𝑑𝑛𝑖𝑔𝑠𝑘𝑜𝑒𝑓𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒𝑛:

𝑮𝒏𝒊𝒅𝒏𝒊𝒏𝒈𝒔𝒌𝒐𝒆𝒇𝒇𝒊𝒄𝒊𝒆𝒏𝒕𝒆𝒏 𝜇

F𝜇 = -𝜇 ∙ F

N

Side 12

Fysik B FTG – 2.C

Kawther, Khadija & Iqra – 2.C Side 11 af 16

   𝐹
    𝑡𝑟æ𝑘
𝜇 =
    𝐹
     𝑁

Aluminiumklods mod aluminium oveflade:

   0,5115
𝜇 =     = 0,2435
   2,1005

Aluminiumklods med glas overflade mod aluminium overflade:

   0,6011
𝜇 =    = 0,2835
   2,1201

𝐷𝑎 𝑣𝑖 ℎ𝑎𝑟 𝑓𝑢𝑛𝑑𝑒𝑡 𝑔𝑛𝑖𝑑𝑛𝑖𝑛𝑔𝑠𝑘𝑟𝑎𝑓𝑡𝑒𝑛 𝑘𝑎𝑛 𝑣𝑖 𝑏𝑒𝑟𝑒𝑔𝑛𝑒 𝑎𝑟𝑏𝑒𝑗𝑑𝑒𝑡:

𝑮𝒏𝒊𝒅𝒏𝒊𝒏𝒈𝒔𝒌𝒓æ𝒇𝒕𝒆𝒓𝒔 𝒂𝒓𝒃𝒆𝒋𝒅𝒆

A = - F𝜇 ∙ s = - 𝜇 ∙ m ∙ g ∙ Δs

Aluminiumklods mod aluminium oveflade:

A = -0,5115 N ∙ 0,05 m = -0,0256 N/m

Aluminiumklods med glas overflade mod aluminium overflade:

A = -0,6011 N ∙ 0,050 m = -0,0301N/m

Skrå plan

Side 13

Fysik B FTG – 2.C

Kawther, Khadija & Iqra – 2.C Side 12 af 16

Her kan man se de forskellige kræfter som påvirker vores klods på skrå plan:

- Tyngdekraft F t

- Normalkraft F

N

- Trækkraft F træk

- Gnidningskraft F𝜇

𝑉𝑖 ℎ𝑎𝑟 𝑚å𝑙𝑡 𝑓ø𝑙𝑔𝑒𝑛𝑑𝑒 2 𝑠𝑖𝑑𝑒𝑟 𝑖 𝑣𝑜𝑟𝑒𝑠 𝑜𝑝𝑠𝑡𝑖𝑙𝑙𝑖𝑛𝑔:

Modstående: 5,8 cm

Hosliggende: 50 cm

𝑉𝑖 𝑎𝑛𝑣𝑒𝑛𝑑𝑒𝑟 𝑡𝑎𝑛𝑔𝑒𝑛𝑠 𝑓𝑜𝑟 𝑎𝑡 𝑓𝑖𝑛𝑑𝑒 𝑣𝑖𝑛𝑘𝑙𝑒𝑛 (𝑣)

        𝑚𝑜𝑑𝑠𝑡å𝑒𝑛𝑑𝑒
Tan(v) =
        Hosliggende

        5,8
Tan(v) =
        50

Tan(v) = 6,61674°

𝐷𝑎 𝑣𝑖 ℎ𝑎𝑟 𝑓𝑢𝑛𝑑𝑒𝑡 𝑣𝑖𝑛𝑘𝑙𝑒𝑛 𝑘𝑎𝑛 𝑣𝑖 𝑏𝑒𝑛𝑦𝑡𝑡𝑒 𝑓ø𝑙𝑔𝑒𝑛𝑑𝑒 𝑓𝑜𝑟𝑚𝑒𝑙 𝑡𝑖𝑙 𝑎𝑡 𝑓𝑖𝑛𝑑𝑒 𝑔𝑛𝑖𝑑𝑛𝑖𝑛𝑔𝑠𝑘𝑜𝑒𝑓𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒𝑛:

F = m ⋅ g ⋅cos(v)

N

m ⋅ a = m ⋅ g ⋅sin(v) − µ ⋅ F

N

m ⋅ a = m ⋅ g ⋅sin(v) − µ ⋅ m ⋅ g ⋅cos(v)

𝐷𝑎 𝑎 = 0

0 = m ⋅ g ⋅sin(v) − µ ⋅ m ⋅ g ⋅cos(v)

𝑚 ⋅ 𝑔 𝑔å𝑟 𝑢𝑑 𝑚𝑒𝑑 𝑚 ⋅ 𝑔

0 = m ⋅ g ⋅sin(v) − µ ⋅ m ⋅ g ⋅cos(v)

µ ⋅ cos(v) = sin(v) ⇔

Side 14

Fysik B FTG – 2.C

Kawther, Khadija & Iqra – 2.C Side 13 af 16

   𝑆𝑖𝑛(𝑣)
µ =    ⇔
   cos (𝑣)

µ = tan(v)

µ = tan(6,61674)

µ = 0,116

𝐷𝑎 𝑣𝑖 𝑔𝑒𝑟𝑛𝑒 𝑣𝑖𝑙 𝑏𝑒𝑟𝑒𝑔𝑛𝑒 𝑎𝑟𝑏𝑒𝑗𝑑𝑒, ℎ𝑎𝑟 𝑣𝑖 𝑏𝑟𝑢𝑔 𝑓𝑜𝑟 𝑔𝑛𝑖𝑑𝑛𝑖𝑛𝑔𝑠𝑘𝑟𝑎𝑓𝑡𝑒𝑛. 𝐺𝑛𝑖𝑑𝑛𝑖𝑛𝑔𝑠𝑘𝑟𝑎𝑓𝑡𝑒𝑛 𝑘𝑎𝑛 𝑣𝑖 𝑓𝑖𝑛𝑑𝑒 𝑣𝑒𝑑 𝑎𝑡 𝑓𝑖𝑛𝑑𝑒 𝑡𝑟æ𝑘𝑘𝑟𝑎𝑓𝑡𝑒𝑛.

𝑇𝑟æ𝑘𝑘𝑟𝑎𝑓𝑡𝑒𝑛 𝑓𝑎𝑛𝑑𝑡 𝑣𝑖 𝑣𝑒𝑑 𝑏𝑟𝑢𝑔 𝑎𝑓 𝑁𝑒𝑤𝑡𝑜𝑛𝑚å𝑙𝑒𝑟𝑒𝑛, 𝑠𝑜𝑚 𝑣𝑖 𝑠å 𝑏𝑒𝑟𝑒𝑔𝑛𝑒𝑡 𝑔𝑒𝑛𝑛𝑒𝑚𝑠𝑛𝑖𝑡𝑡𝑒𝑡 𝑎𝑓:

F = 0,9106 N

træk

𝐷𝑎 𝑣𝑖 ℎ𝑎𝑟 𝑡𝑟æ𝑘𝑘𝑟𝑎𝑓𝑡𝑒𝑛, ℎ𝑎𝑟 𝑣𝑖 𝑜𝑔𝑠å 𝑔𝑛𝑖𝑑𝑛𝑖𝑛𝑔𝑠𝑘𝑟𝑎𝑓𝑡𝑒𝑛, 𝑖 det 𝑎𝑡 𝑘𝑙𝑜𝑑𝑠𝑒𝑛 𝑘ø𝑟𝑒𝑟 𝑚𝑒𝑑 𝑗æ𝑣𝑛 ℎ𝑎𝑠𝑡𝑖𝑔ℎ𝑒𝑑 Da hastigheden er konstant, vil det sige at accelerationen er 0 og vi vil få følgende:

F𝜇 = m*a

F𝜇 = 0 ⬄

F𝜇 – F = 0 ⬄

træk

F𝜇 = F

træk

F𝜇 = 0,9106 N

𝐷𝑎 𝑣𝑖 ℎ𝑎𝑟 𝑏𝑒𝑟𝑒𝑔𝑛𝑒𝑡 𝑔𝑛𝑖𝑑𝑛𝑖𝑛𝑔𝑠𝑘𝑟𝑎𝑓𝑡𝑒𝑛, 𝑒𝑟 𝑣𝑖 𝑛𝑢 𝑖 𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑 𝑡𝑖𝑙 𝑎𝑡 𝑏𝑒𝑟𝑒𝑔𝑛𝑒 𝑎𝑟𝑏𝑒𝑗𝑑𝑒𝑡 𝑣𝑒𝑑 𝑏𝑟𝑢𝑔 𝑎𝑓 𝑓𝑜𝑟𝑚𝑙𝑒𝑛:

A = - F𝜇 ∙ s = - 𝜇 ∙ m ∙ g ∙ Δs

A = -0,9106 ∙ 0,05 = -0,04533 N/m

Samlet resultater

Side 15

Fysik B FTG – 2.C

Kawther, Khadija & Iqra – 2.C Side 14 af 16

F / F F_{træk} / F𝜇 𝜇 Arbejde

t N

Tabelværdi 𝜇

Forsøg 1

2,1005 N 0,5115 N 0,2435 0,3 -0,0256 N/m

Forsøg 2

2,1201 N 0,6011 N 0,2835 0,14 -0,0301N/m

Forsøg 3

2,1005 N 0,9106 N 0,116 0,3 -0,04533 N/m

_____________________________________________________

Fejlkilder

• Luftmodstand da den kan påvirke vores forsøg

• Vi havde ikke helt konstant hastighed, hvilket ville havde påvirket alt ved forsøget.

• Ujævn overflade på pladen eller klodsen, som påvirker hvor stor gnidningen mellem de to materialer bliver

• Vi kunne havde haft en fejl i vores beregning

• Da vi starte med at måle trækkraften, var starts værdien ikke 0.

• Da vi gav den et lille ”skub” for at sætte accelerationen i gang, må vi havde kommet til at hive lidt for meget.

____________________________________________________

Måleusikkerheder

• Da vi afrundede vores tal, kunne det havde haft en påvirkning på vores beregninger.

Side 16

Fysik B FTG – 2.C

Kawther, Khadija & Iqra – 2.C Side 15 af 16

• Vi kunne havde målt højden og længden af pladen forkert, hvilket fører til en forkert vinkel og strækning.

• Vægten var ikke nøjagtigt, så vi kunne havde kommet til at veje massen af klodsen forkert.

____________________________________________________

Diskussion

Formålet med hele dette projekt var jo at finde ud af hvordan gnidningskoefficienten ville påvirke arbejdet. Vi lavede 3 forskellige forsøg med 2 forskellige materialer aluminium og glas. Samtidigt var et af forsøgende lavet på skråplan. Vi fandt frem til at arbejdet var størst i forsøg 1, hvor den var

på -0,0256 N/m, mens arbejdet var mindst i forsøg 3 hvor den var på - 0,0453. Og det er en fejl for

arbejdet på normalplan og skråplan burde være det samme, da de har samme materialer. Da vi søgte på de forskellige gnidningskoefficienter, fandt vi tabelværdier som vi sammenlignede med vores beregnede gnidningskoefficienter. Vi beregnede forsøg 1’s gnidningskoefficient til 0,2435, men i tabelen var den 0,3 og der er en lille afvigelse. I Forsøg 2 var der en stor afvigelse på 0,14 og i forøg

3 en endnu større afvigelse som lå på 0,18.

Hvis man skal transportere last vil vi anbefale at man transportere sin last med materiale som har en lav gnidningskoefficient. I vores tilfælde burde det havde været forsøg 2, da gnidningskoefficienten på tabelværdien var mindst, dog fik vi beregnet den med en afvigelse på 0,14 som kan skyldes de fejlkilder

_____________________________________________________

Konklusion

Formålet med hele dette projekt var jo at finde ud af hvordan gnidningskoefficienten ville påvirke arbejdet. Vi lavede 3 forskellige forsøg med 2 forskellige materialer aluminium og glas. Samtidigt

Side 17

Fysik B FTG – 2.C

Kawther, Khadija & Iqra – 2.C Side 16 af 16 var et af forsøgende lavet på skråplan. Vi fandt frem til at arbejdet var størst i forsøg 1, hvor den var

på -0,0256 N/m, mens arbejdet var mindst i forsøg 3 hvor den var på - 0,0453. Og det er en fejl for

arbejdet på normalplan og skråplan burde være det samme, da det har samme materiale. Da vi har en masse fejlkilder som har påvirket på vores forsøg gevaldigt kan vi ikke med sikkerhed konklude-re hvilket forsøg der viser sig at have den mindste arbejde men hvis vores beregninger var rigtige ville det være forsøg 2 med aluminium klods med glas overflade mod en aluminium plade der vil have den gnidningskoefficient og arbejde.

Litteraturliste

Dynamik s. 274 – 288, og mekanisk arbejde s. 299 – 319

http://blog.mechguru.com/machine-design/typical-coefficient-of-friction-values-for-common-materials/

http://www.roymech.co.uk/Useful_Tables/Tribology/co_of_frict.htm