Friktionskoefficient

$F_f=\mu ·F_N$ gäller, så ditt resonemang stämmer inte.

Jag tror du har missuppfattat hur friktionskraften fungerar i situationen. Kan du rita en figur och rita in de krafter du tror verkar på bilen i situationen så kan vi utgå ifrån din figur och se var det blir fel någonstans? 

Du har missuppfattat hur friktionskraften verkar, så det du har beskrivit som friktionskraft i din figur och i din uträkning, är helt enkelt bara tyngdkraftens komposant längs planet. Den kraft du har beskrivit som "F=ma" i din figur, och som du har ritat i riktning uppåt längs planet, existerar inte.

Enligt Newton så är det den resulterande kraften på ett föremål som ger den acceleration, $\sum _{}F=ma$, så först måste vi reda ut vilka krafter som egentligen verkar på bilen, för att sedan summera ihop dem och sätta lika med ma. 

I din figur har du ritat ut tyngdkraft och normalkraft på ett riktigt sätt. Friktionskraften är lite klurigare, men man kan resonera sig fram till hur den verkar. Vad skulle hända i figuraen om inte det hade funnits någon friktionskraft mot underlaget (inbilla dig till exempel att planet hade varit gjort av hal is)? 

Då hade bilen åkt ner för det lutande planet.

Mariesm skrev:

Då hade bilen åkt ner för det lutande planet.

Ja. åt vilket håll måste alltså friktionskraften vara riktad för att inte bilen ska glida nedåt längs planet?

Jag har ritat den på håll. 

Mariesm skrev:

Jag har ritat den på håll. 

Jag förstår inte vad du menar. Kan du förklara lite bättre!

JohanF skrev:

Mariesm skrev:

Jag har ritat den på håll. 

Jag förstår inte vad du menar. Kan du förklara lite bättre!

Vi har kommit fram till att vi måste ha en friktionskraft för att inte bilen ska accelerera nedåt längs planet (dvs att kraftsumman blir riktad nedåt längs planet). Åt vilket håll måste alltså friktionskraften vara riktad?

Jag menar att Friktionskraften går uppåt längs med det lutande planet.

Mariesm skrev:

Jag menar att Friktionskraften går uppåt längs med det lutande planet.

Ja, precis! 

Nästa fråga: Hur stor måste då den friktionskraften vara, för att bilen ska kunna stå still på planet (dvs $\sum _{}F=0$)?   

Det borde motsvarande den pilen jag har ritat "mellan" tyngdkraften och normalkraften, mg * sin 30 gr.

Mariesm skrev:

Det borde motsvarande den pilen jag har ritat "mellan" tyngdkraften och normalkraften, mg * sin 30 gr.

Ja, bra!

Om vi nu inte är nöjda med att bara få bilen att stå stilla på det lutande planet, utan att den dessutom ska kunna accelerera uppåt med $1m/s^2$, hur stor måste då friktionskraften vara? (dvs så att $\sum _{}F=1500N$) 

Friktionkraften blir summan av kraften 1500 N och mg * sin 30 gr. OK?

Då betyder det att friktionskoefficienten beror på om ytorna är still mot varandra eller om de rör sig mot varandra. Kan kanske formuleras på bättre sätt.

Kan du rita en ny figur med krafterna utsatta enligt det vi har resonerat oss fram till. Och dessutom ställa upp kraftekvationen $\sum _{}F=1500$ längs planet. (Då blir det som du har skrivit med ord, men det är bra att få det bekräftat i en figur).

Det jag tror du försöker formulera om friktionskoefficienten kan missuppfattas. Jag skulle formulera det såhär:

"Det krävs en högre friktionskoefficient för att bilen ska kunna accelerera snabbare". Vilken man intuitivt kan förstå. Att accelerera en bil snabbt uppför en isig backe är svårare än om backen hade varit isfri.   

Så här kanske...

Nu tror jag att du gissar lite för att anpassa ditt svar till facit. För det första får du _aldrig_ rita olika situationer i samma figur (då kommer din lärare att få spel, då han/hon inte kan utröna om du tycker att krafterna verkar samtidigt, eller i olika situationer). 

De enda krafterna som verkar på bilen, är tyngdkraft, normalkraft och friktionskraft. Den accelererande kraften 1500N är summan av dessa tre krafter, så den får du inte rita ut, då den redan finns där som en konsekvens av de tre andra krafterna. 

När du har granskat lösningsförslaget ordentligt, fortsätt gärna att fråga om du tycker att någonting är oklart så att dina frågetecken blir ordentligt uträtade.

Tack för ditt svar. Jag ska kolla på det och fundera om det är något som är oklart . Jag vill tacka för all hjälp.