Hur påverkar tyngdkraften/massan friktionen?

Tydligen verkar paketen alltid glida lättare på bänkskivan än på Masonitskivan, och allra mest kraft behövs för att dra paketet på sandpappret.

Tyngden av paketet ges ju av vikten(massan) i kg gånger gravitationskonstanten. Det verkar också som man att man får använda mer kraft ju tyngre paketet är. Frågan är hur mycket mer kraft?

En bra början kan vara att beräkna tyngden av de två paketen så du vet skillnaden mellan dem.

Tänk dig sedan en förändringsfaktor $x$ som är det tal du måste multiplicera den mindre tyngden med för att få den större tyngden. Vad blir det för tal x, dvs hur mycket har tyngden förändrats mellan de två paketen?

Testa slutligen att multiplicera de krafter som behövdes för att dra det lilla paketet med förändringsfaktorn du räknat fram. Märker du att resultatet nästan blir samma som kraften som behövs för att dra det stora paketet?

Du har hittat ett linjärt samband mellan massa och friktionskraften.

Orsaken att det fungerar så är att friktionskraften kan beräknas genom att man multiplicerar tyngdkraften med en annan faktor (som kallas friktionskoefficienten).

$F_f=\mu mg$

Kan du beräkna friktionskoefficienten $\mu$ för de olika underlagen ovan?

Hej, jag lyckades lösa detta och fick F_f till 1,365,  (med avrundning på decimalerna) betyder det att friktionskoefficienten är 1,365 mg? Dessutom undrar jag varför detta är viktigt?

(kan inte ta bort detta)

Det är förändringsfaktorn som är 1.365

Så om du ökar massan med 36.5% så kommer friktionskraften öka med 36.5% (ungefär)

Så t.ex. på sandpappret behövde du dra den lilla vikten (274g) med kraften 2.1N.

Om vi ökar vikten med 36% kommer även kraften öka med 36.5%, vi förväntar oss alltså att vi behöver dra med

$1.365\cdot 2.1\mathrm{N}\approx 2.9\mathrm{N}$ när vi drar i det större paketet med vikten 374g.

Och det stämmer ju bra med vad du mätte upp!

Friktionskoefficienten är en annan (fast besläktad) faktor. Den räknar man ut genom att dela kraften man behöver dra med med tyngden (eller mer egentligt normalkraften, dvs kontaktkraften mellan glidytorna), så här

$\mu=\frac{F}{mg}$

Den kommer vara olika för olika underlag, större för sandpappret (svårare att dra på sandpapper) och mindre för bänken.

För sandpappret och den lilla vikten är friktionskoefficienten

$\mu=\frac{2.1\mathrm{N}} {0.274\mathrm{kg} \cdot 9.82\mathrm{m/s^2}}=0.78$

Alltså räknar vi med att den stora viktens friktionskraft blir

$F_f=\mu mg = 0.78\cdot 0.374\mathrm{kg} \cdot 9.82\mathrm{m/s^2}\approx 2.9\mathrm{N}$

Se om du kan räkna ut friktionskoefficienten för de andra underlagen!

Jag kunde lista ut det!

Bordskivan: 0,149

Masonitskivan: 0,223

Sandpappret: 0,78

( alltså friktionskoefficienten)

Jag börjar nu kunna se ett samband, kan det vara att desto lägre friktionskoefficient desto mindre friktion?

Jag har även nu förstått att man med friktionskoefficienten kan räkna ut friktionskraften för andra paket med antingen mindre eller mer tyngd (massa)! 

Japp, det ser rimligt ut! 

Visst är det roligt när man hittat ett samband och sedan kan använda det för att räkna ut och förutsäga krafter i helt nya situationer :)

D4NIEL skrev:

Japp, det ser rimligt ut! 

Visst är det roligt när man hittat ett samband och sedan kan använda det för att räkna ut och förutsäga krafter i helt nya situationer :)

Håller med!

Tack så mycket för all hjälp, detta har verkligen förändrat min labbrapport!