Forsøg med numsekælk-Mærk kræfterne på din egen krop

Sebastian trækker Edith, mens Emma fotograferer.

Formålet med øvelsen et at mærke kræfter på sin egen krop, at måle og sammenligne kræfters størrelse samt at bestemme statiske og dynamiske gnidningskoefficienter.

Apparatur: numsekælk, tov, lineal, bagagevægt og personvægt.

numsekælke

bagagevægt

Snoren bindes fast i numsekælken. Bagagevægten forbindes til den ende hvor der trækkes, og bagagevægten benyttes som håndtag. Der trækkes på et vandret underlag.

Udførelse: En person sidder på kælken, mens en anden trækker vedkommende. Den der trækker aflæser bagagevægten.

Byt roller så alle får lov at trække.

Træk med en fast vinkel, og næsten konstant fart.

Udfyld nedenstående skema:

Hvilke kræfter mærkes og hvordan?

Hvilke kræfter måles?

Personen på kælken

Personen der trækker

Bagagevægten viser:

Trækkraftens størrelse:

I forsøgene trækkes der på græs.

Træk med forskellige trækvinkler

Udfyld nedenstående skema:

Vinkel v er vinklen mellem

træktovet og vandret

Hvordan opleves forskellen?

Er det lettere, sværere eller er der ingen forskel.

Hvordan måles forskellen?

Lille Vinkel

Prøv at gøre vinklen så lille som muligt

Bagagevægten viser:

Trækkraftens størrelse:

Vinkel ca. = 30°

tan(v) = 0,577

mål 1 meter ud

og ca 58 cm op

Bagagevægten viser:

Trækkraftens størrelse:

Stor vinkel

Prøv at gøre vinklen så stor som muligt

Bagagevægten viser:

Trækkraftens størrelse:

| | | |

Hvorfor er der forskel på hvordan kræfterne mærkes?

Indtegn  på skitsen, på den person der sidder på kælken:     Tyngdekraft, trækkraft,  normalkraft og gnidning.

(facit kan ses i teoriafsnittet)

Udfyld nedenstående skema:

Statisk og dynamisk gnidning for plast mod græs

Hvordan opleves forskellen?

Hvordan måles forskellen?

Træk hvor I starter fra hvile,

bevægelsen må ikke ske i ryk,

det skal være et jævnt træk.

Bagagevægten viser:

Trækkraftens størrelse:

Træk hvor farten holdes konstant

Bagagevægten viser:

Trækkraftens størrelse:

Træk hvor farten øges

Bagagevægten viser:

Trækkraftens størrelse:

Beregn gnidningskoefficienten µ for plast mod græs:

Det kan vises at der gælder (se teoriafsnittet til sidst)

Hvor K er bagagevægtens visning, når der trækkes med vinklen v, og  M er massen af personen på kælken

Prøv at finde størrelsen af vinklen og udregn nu den statiske og den dynamiske gnidning for plast mod

græs. Benyt evt. en lineal og mål 1meter ud, benyt da at tan(v) er den modstående  katete i den retvinklede trekant.

Husk at regne i meter.

Udfyld følgende skema:

underlag

M i kg

tan(v)

V i grader

K i kg

µ  (beregnet)

Statisk på græs

Dynamisk på græs

Arbejde

Prøv at trække med konstant fart over en lille strækning, igen på græs.

Arbejde = kraft*vej

Udfyld nedenstående skema:

fysikobjekt

Oplever objektet  arbejde  og hvordan?

Personen på kælken

Personen der trækker

’

Hvad bliver der af energien fra det udførte arbejde?

Teori:

Skitse af kræfter der virker på personen med numsekælken, numsekælken glider på græs.

På skitsen bevæger kælken sig mod venstre.

NB: det benyttes at gnidningen er uafhængig af arealet der gnider mod underlaget.

Der trækkes med konstant hastighed, derfor er F1=Fgnid.

Der gælder altså: (1)

Hvis K er bagagevægtens visning, M er massen af personen på numsekælken gælder

Og (1) kan nu skrives som

EH 24-12-2013   Øvelsen er inspireret af Jesper Bruun.