SRP om Friktion i Væsker og Luft i Matematik A og Fysik B

1 Indledning

Du kender det, når du vil skubbe saltbøssen på tværs af bordet til personen overfor eller længere nede ad bordet, og den af en eller anden årsag ikke når frem men stopper halvvejs. Du synes ellers at have lagt relativt mange kræfter i skubbet, set i forhold til, hvor lille den egentlig er. Og hvad kan det være, at det ikke gør mere ondt, når regndråber eller hagl falder fra flere kilometers højde og burde flyve afsindig hurtigt ned i hovedet på dig, ligesom faldskærmsudspringeren, der kan holde sig svævende uden at styrte mod jorden og blive tværet ud?

Det skyldes alt sammen det samme fænomen: friktion, måske bedre kendt som gnidningskræfter eller gnidning. Den er overalt og man kunne ofte ønske, at den ikke var der. Man ville aldrig behøve smøre sin cykel eller fylde olie på bilens motor eller i knallertens benzin. Motorerne ville køre meget bedre, og man ville kunne spare en afsindig masse CO , som jo er i høj kurs i disse dage. Problemet er bare, at uden friktion, ville hverken bilen, cyklen eller vores egne fødder komme nogen vegne. Friktionen gør, at vi kan stå fast og bevæge os fremad, og det ville aldrig være muligt at leve i en verden helt uden friktion. Alting ville skøjte af sted uden nogen form for selvkontrol, ligesom planeter, der har en kurs som de holder indtil de kolliderer.

Der er altså en grund til, at læren om friktion, eller tribologi som det også kaldes, er gået hen og blevet en videnskab for sig.

Jeg vil i denne opgave undersøge bevægelse med friktion i fluider, altså væsker og gasser og se på, hvilke parametre, der spiller ind på gnidningskraften. Jeg vil dog først starte med lidt teori om tør gnidning mellem faste legemer, da dette danner et godt grundlag for forståelsen af gnidningskræfter. Christiansen 1987, kapitel 3 s. 13

2 Teori

Mange faktorer spiller ind, når man taler om gnidning, og formlerne, der bruges, er ikke altid de samme. Nogen gange spiller hastigheden ind, og andre gange er hastigheden fuldstændig ligegyldig.

2.1 Gnidning på faste legemer

For at forstå begrebet gnidning, kan det hjælpe, først at se på faste eller tørre legemer. Tager man Newtons 1. lov i betragtning, vil et legeme enten forblive i stilstand eller opretholde en retlinjet bevægelse, med konstant hastighed, så længe den resulterende kraft er nul.