Friksjon på skråplan

Hensikten med denne øvingen er

  • å gjøre deg bedre kjent med bevegelse på skråplan
  • å måle glidefriksjonstallet for et legeme som beveger seg rettlinjet på et skråplan, på to måter

Forhåndsoppgaver

  1. Tegn en figur som viser kreftene som virker på et legeme som ligger i ro på et
    skråplan.
  2. Vi øker vinkelen slik at legemet akkurat begynner å gli nedover skråplanet. Anta at glidefriksjonen er lik den maksimale hvilefriksjonen, og vis at friksjonstallet kan skrives som

μ=tanθ

der θ er vinkelen mellom skråplanet og horisontalplanet.

  1. Tegn en figur som viser kreftene som virker på et legeme når det beveger seg oppover et skråplan. Legg koordinatsystemet slik at x-aksen ligger parallelt med skråplanet og y-aksen står vinkelrett på skråplanet. Finn et uttrykk for akselerasjonen til legemet.
  2. Gjenta oppgave 3 for et legeme som beveger seg nedover skråplanet.
  3. Bruk uttrykkene dine for akselerasjonen på vei opp og på vei ned skråplanet til å vise at friksjonstallet kan skrives som

μ=aopp-aned2gcosθ  

der g er tyngdeakselerasjonen og θ er vinkelen mellom skråplanet og horisontalplanet.

Framgangsmåte

  • Velg en vinkel mellom skråplanet og horisontalplanet som er stor nok til at klossen snur på toppen. Mål vinkelen med usikkerhet.
  • Send klossen oppover skråplanet, og mål akselerasjonen på vei opp og på vei ned med usikkerhet.
  • Regn ut friksjonstallet med uttrykkene i forhåndsoppgave 2 og 5. Sammenlikn svarene du får.
  • Regn ut usikkerheten i de to målingene av friksjonstallet.

 

04-friksjon-oving  

Utstyrsliste

  • kloss
  • skråplan med glatt flate
  • videokamera
  • Tracker