Friktionskraft

Ett suddgummi glider med en konstant hastighet på 0,74 m/s ovanpå en laptop vars lutning är 30°. Suddgummit väger 14 gram.

Hur stor är friktionskraften mellan suddgummit och laptopen?

Jag förstår inte något om jag ska vara ärlig men försökte iallafall genom att kolla på min formelbok.

μ = tan a (tänkte att a = 30, alltså är μ = tan 30)

Fn = ma -> Fn = 0,014 * 9,82 -> Fn = 0,13748N

Ff = tan 30 * 0,13748 = 0,0794 (Fel svar)

Kan någon hjälpa mig och förklara vad man ska göra och varför?

Har du ritat en figur över kraftsituationen?

Jag tycker att du tänker rätt, att 30 grader måste vara gränsvinkeln.

Men jag gissar att uppgiften går ut på att man ska använda arbetet $W = F\cdot s$ och skillnaden i potentiell energi. Då använder man den givna hastigheten (för så brukar det ju vara i skoluppgifter, att man ska använda det som är givet).

Jag tycker att uppgiften är felkonstruerad om dessa båda metoder inte ger samma svar.

Pieter Kuiper skrev:
Jag tycker att du tänker rätt, att 30 grader måste vara gränsvinkeln.

Men jag gissar att uppgiften går ut på att man ska använda arbetet $W = F\cdot s$ och skillnaden i potentiell energi. Då använder man den givna hastigheten (för så brukar det ju vara i skoluppgifter, att man ska använda det som är givet).

Jag tycker att uppgiften är felkonstruerad om dessa båda metoder inte ger samma svar.

Får jag ut sträckan genom trigonometri då? Alltså cos 30 = s/0,13748

fner skrev:
Har du ritat en figur över kraftsituationen?

Ja det har jag!

Meii skrev:

Får jag ut sträckan genom trigonometri då?

Hastigheten är given, du kan använda streckan i en sekund.

Trigonometri behövs för att bestämma höjdskillnaden i en sekund.

Pieter Kuiper skrev:
Meii skrev:

Får jag ut sträckan genom trigonometri då?

Hastigheten är given, du kan använda streckan i en sekund.

Trigonometri behövs för att bestämma höjdskillnaden i en sekund.

Ja då fattar jag, men vad menar du med "skillnaden i potentiell energi"?

Meii skrev:

Ja då fattar jag, men vad menar du med "skillnaden i potentiell energi"?

Skillnaden i lägesenergi, ${\rm \Delta} E_{\rm pot} = mg {\rm \Delta} h.$ Eftersom kinetisk energi sades vara konstant.

Pieter Kuiper skrev:
Meii skrev:

Ja då fattar jag, men vad menar du med "skillnaden i potentiell energi"?

Skillnaden i lägesenergi, ${\rm \Delta} E_{\rm pot} = mg {\rm \Delta} h.$ Eftersom kinetisk energi sades vara konstant.

du är jag väldigt förvirrad, skulle du kunna lösa uppgiften och förklara stegen?

Δh räknar du ut med hjälp av trigonometri

En alternativ lösningsmetod, den du var inne på i ditt första inlägg, jag lägger in det i spoilern nedan

Visa spoiler

Friktionskraften är μ*Normalkraften,

Normalkraften får du fram genom att komposantuppdela tyngdkraften mg från suddgummit. (Ta fram den vinkelräta och den med lutningen parallella komposanten)

Ser inte varför man behöver bry sig om energin alls.

"Konstant hastighet" betyder att det råder kraftbalans eftersom suddgummit inte accelererar.
Alltså borde det räcka med att ställa upp kraftekvationerna och se till att dem är i balans.

jarenfoa skrev:
Ser inte varför man behöver bry sig om energin alls.

"Konstant hastighet" betyder att det råder kraftbalans eftersom suddgummit inte accelererar.
Alltså borde det räcka med att ställa upp kraftekvationerna och se till att dem är i balans.

menar du då att man gör mgh * mv₁²/2 = mgh * mv₂²/2 ?

Det där är energi ekvationer, så nej det var inte det jag menade.

Tre krafter verkar på suddgummit.

Tyngdkraften $F_{G}$ som verkar rakt nedåt
Normalkraften $F_{N}$ som verkar rakt utåt från ytan som suddgummit ligger på
Friktionskraften $F_{F}$ som verkar längs med ytan snett uppåt.

Eftersom suddgummit rör sig med konstant hastighet accelererar det inte.

Om ett föremål inte accelererar betyder det att den totala kraften i varje riktning är noll.

I riktningen 'utåt från ytan' blir kraftekvationen: $F_{N} - F_{G} \cdot \cos (30 °) = 0$

I riktningen 'längs med ytan' blir kraftekvationen: $F_{F} - F_{G} \cdot \sin (30 °) = 0$

Svara

Visa senaste svar