Formålet med forsøget er at undersøge statisk og dynamisk gnidning.

Brug kraftsonden til at måle kraften ved statisk gnidning.

Bestem sammenhængen mellem kraften ved statisk gnidning og massen af objektet.

Der gælder .

Hvis underlaget er vandret er størrelsen af normalkraften lig størrelsen af tyngdekraften, men retningen er modsatrettet.

Bestem den statiske gnidningskoefficient for forskellige stoffer og forskellige underlag.

Bestem den dynamiske gnidningskoefficient for forskellige stoffer og forskellige underlag.

Undersøg om den dynamiske gnidning afhænger af massen.

Apparatur:

Start med at downloade programmerne: PHYSICS, PHZCALIB, PHZCALS, PHZGRAPH,

PHZMATCH, PHZMICRO, PHZMONIT, PHTOPTIO, PHZTIMEG, PHZTIMER, PHZTRIGG og PHZUTILS.

De ligger alle i mappen PHYSICS på computeren i fysik , ellers få dem fra en lommeregner.

TI-83, CBL, Kraftsonde, overgangskabel, underlag af forskellig karakter, træklods med forskellige materialer på siderne, 500g og 1 kg. lodder samt tråd.

Forsøg:

1) Bestem massen af klodsen og noter den på jeres datablad.

2) Forbind kraftsonden med CH1 på CBL’en. Forbind CBL’en med lommeregneren.

Husk at presse kablerne godt ind.

3) Tænd CBL’en og tænd lommeregneren. Start PHYSICS programmet og gå til MAIN MENU.

4) Vælg SET UP PROBES fra Main MENU.

Vælg ONE som antallet af sonder.

Vælg FORCE fra SELECT PROBE menuen.

Vælg STUDENT FORCE som kraft sonden.

Bekræft at kraft sonden er forbundet til CH1 og tast ENTER.

Vælg USE STORED fra CALIBRATION menuen.

Lommeregneren er nu sat op til kraftsonden.

5) Hold kraftsonden så dens følsomme akse er horisontal.

Vælg ZERO PROBES fra MAIN MENU.

Vælg CHANNEL 1 fra SELECT CHANNEL menuen.

Tryk TRIGGER på CBL’en uden der er træk på kraftsonden.

Kraftsonden er nu nulstillet.

6)Vælg nu COLLECT DATA fra MAIN MENU.

Vælg TIME GRAPH fra DATA COLLECTION menuen.

Tast "0.05" som tid mellem målinger i sekunder.

Tast "99" som antal målinger (CBL’en vil da måle i ca. 5 sekunder)

Tast ENTER, dernæst vælges USE TIME SETUP for at fortsætte, eller MODIFY

SETUP hvis du vil ændre sample-tid eller sample-antal.

Lommeregneren er nu klar til dataopsamling.

7) Forbind nu kraftsonden og træklodsen med en tråd.

Placer et 1kg lod på toppen af klodsen, sæt loddet fast så det ikke kan falde af.

Øv nu at bevæge træklodsen og loddet ved at trække i kraftsonden.

Træk langsomt og forsigtigt horisontalt med en lille kraft med kraftsonden. Træk

gradvist mere i et helt sekund, træk mere indtil klodsen begynder at bevæge sig,

ligeledes i et sekund, hold dernæst klodsen i bevægelse ved konstant hastighed i

yderligere et sekund.

8) Skitser en (tid, kraft)-graf som du følte med hånden.

9) Hold kraftsonden i en stilling klar til at trække klodsen, men uden træk på snoren.

10 Tast ENTER for at begynde dataopsamlingen. Træk klodsen som før, vær omhyggelig med at øge kraften gradvis.

11) Tast ENTER for af se grafen (tid, kraft) i (sek , N) . Tast ENTER , og vælg YES for at gentage forsøget hvis det er nødvendigt. Bliv ved til du har en tilfredsstillende graf , der viser bevægelsen både under trækket ved start og den konstante hastighed.

Print grafen ud.

Trace langs grafen. Noter Kraften både hvor den topper (statisk gnidning) og ved den konstante fart (dynamisk gnidning) .

12) Gentag forsøget med forskellige matrialer på klodsen, på forskellige underlag , og med forskellige lodder på , som belastning.

Udfyld f.eks. et skema som dette:

Massen af klodsen:

Glat underlag
 

Gnidnings-kraften/N	intet lod statisk	intet lod  dynamisk	1 kg statisk	1 kg  dynamisk	2 kg  statisk	2 kg dynamisk
træ
filt
sandpapir
gummi

	intet lod statisk	intet lod  dynamisk	1 kg statisk	1 kg  dynamisk	2 kg  statisk	2 kg dynamisk
Samlet masse/kg
Normalkraft/N
træ
filt
sandpapir
gummi

Massen af klodsen:

Ru underlag
 

Gnidnings-kraften/N	intet lod statisk	intet lod dynamisk	1 kg statisk	1 kg  dynamisk	2 kg  statisk	2 kg dynamisk
træ
filt
sandpapir
gummi

	intet lod statisk	intet lod  dynamisk	1 kg statisk	1 kg  dynamisk	2 kg  statisk	2 kg dynamisk
Samlet masse/kg
Normalkraft/N
træ
filt
sandpapir
gummi

 

Sammenlign nu hvilke kræfter der skal til for at starte en bevægelse , med hvilke kræfter der skal til for at holde en bevægelse i gang.

Tegn grafer for hvert underlag og hvert materiale(både statisk og dynamisk), hvor x-aksen er normalkraften og y-aksen er gnidningskraften. Find gnidningskoefficienten som hældningen på grafen.

Er gnidningskoefficienten afhængig af massen på belastningen?

Sammenlign de forskellige gnidningskoefficienter.