Friktion och tröghet
Friktion
Isaac Newton är den fysiker som gjort den största gärningen inom Mekaniken, läran om krafter. Vi har tidigare talat om att alla krafter har en motkraft, och det är faktiskt en av Newtons lagar. Den kallas för Newtons tredje lag. Nu ska vi prata om Newtons första lag, och i ett senare inlägg tar vi den mest berömda, Newtons andra lag.
Newtons första lag säger att ett föremål i rörelse fortsätter med konstant hastighet om inga krafter påverkar den. Detta innebär att om man puffar iväg ett föremål kommer föremålet att fortsätta röra sig i all oändlighet, om inte någon kraft påverkar det.
Nu vet du ju att alla föremål stannar så småningom, och orsaken till det kallas friktion.
Friktion är benämningen för alla krafter som motverkar en rörelse. Också luftmotståndet som vi pratat om tidigare kan klassas som en friktionskraft. Friktionen är inte enbart en dålig sak, för om vi inte skulle ha något motstånd finns det många saker som inte skulle fungera. Tänk dig till exempel att världens skulle vara täckt av ett tunt lager is. Vardagliga saker som att gå, cykla eller köra bil skulle bli livsfarliga och omöjliga.
Olika ytor gör olika mycket motstånd. Du vet själv att det går väldigt bra att åka skrana ned för en sluttning med snö och is, men om du försöker åka ned för en grusad gång med din skrana så kommer du ingenstans. Olika ytor har testats med experiment för att bestämma hur stor friktionskraft de medför. Resultatet kallar vi för en friktionskoefficient. Detta är alltså ett tal som visar hur stor friktion ytan medför. Dessa tal är inget man behöver kunna utantill, utan man kollar alltid upp det i en tabell.
Dessutom delar man in friktionen i rörelsefriktion och vilofriktion. Vilofriktionen är, precis som namnet antyder, en friktion som verkar på ett föremål i vila. Eller snarare verkar den när du försöker få föremålet att sluta vara i vila, alltså att börja röra på sig. När du sedan fått föremålet i rörelse så måste du övervinna en rörelsefriktion för att hålla ditt föremål i rörelse, för om du inte arbetar mot friktionen kommer ditt föremål att stanna så småningom.
Isaac Newton är den fysiker som gjort den största gärningen inom Mekaniken, läran om krafter. Vi har tidigare talat om att alla krafter har en motkraft, och det är faktiskt en av Newtons lagar. Den kallas för Newtons tredje lag. Nu ska vi prata om Newtons första lag, och i ett senare inlägg tar vi den mest berömda, Newtons andra lag.
Newtons första lag säger att ett föremål i rörelse fortsätter med konstant hastighet om inga krafter påverkar den. Detta innebär att om man puffar iväg ett föremål kommer föremålet att fortsätta röra sig i all oändlighet, om inte någon kraft påverkar det.
Nu vet du ju att alla föremål stannar så småningom, och orsaken till det kallas friktion.
 |
| En drivkraft (motorn) driver tåget framåt, och måste hela tiden övervinna friktionen mot rälsen. |
Friktion är benämningen för alla krafter som motverkar en rörelse. Också luftmotståndet som vi pratat om tidigare kan klassas som en friktionskraft. Friktionen är inte enbart en dålig sak, för om vi inte skulle ha något motstånd finns det många saker som inte skulle fungera. Tänk dig till exempel att världens skulle vara täckt av ett tunt lager is. Vardagliga saker som att gå, cykla eller köra bil skulle bli livsfarliga och omöjliga.
Olika ytor gör olika mycket motstånd. Du vet själv att det går väldigt bra att åka skrana ned för en sluttning med snö och is, men om du försöker åka ned för en grusad gång med din skrana så kommer du ingenstans. Olika ytor har testats med experiment för att bestämma hur stor friktionskraft de medför. Resultatet kallar vi för en friktionskoefficient. Detta är alltså ett tal som visar hur stor friktion ytan medför. Dessa tal är inget man behöver kunna utantill, utan man kollar alltid upp det i en tabell.
Dessutom delar man in friktionen i rörelsefriktion och vilofriktion. Vilofriktionen är, precis som namnet antyder, en friktion som verkar på ett föremål i vila. Eller snarare verkar den när du försöker få föremålet att sluta vara i vila, alltså att börja röra på sig. När du sedan fått föremålet i rörelse så måste du övervinna en rörelsefriktion för att hålla ditt föremål i rörelse, för om du inte arbetar mot friktionen kommer ditt föremål att stanna så småningom.
Tänk dig att vi sitter i en bil på torr asfalt. Du är på väg till fjällen. För att starta bilen och få den i rullning måste vi övervinna en friktion med koefficient 1,0. När vi sedan väl har fått bilen i rörelse så måste motorn endast jobba emot en friktion med koefficient 0,8 (rörelsefriktionskoefficienten). När du kör vidare blir asfalten blöt, det har regnat. Då minskar friktionen och det bli lättare att upprätthålla bilens hastighet. MEN, när friktionen minskar blir det också svårare att bromsa, för materialet har inte alls samma motstånd. I sista uppförsbacken till stugan har det hunnit frysa på, och backen är täckt med is. Enligt tabellen har is friktionskoefficienten 0,005, jämfört med asfaltens 0,8. Det är ca 1/150 av den ursprungliga friktionen. På is har däcken svårt att få grepp och hjulen slirar. Du får helt enkelt vänta med att köra upp för backen. Eller öka friktionen med hjälp av t.ex sand.
Tröghet
Det är inte bara friktion som motverkar rörelse. Alla kroppar har en massa. Och massan i sig själv har också en förmåga att motverka rörelse. Denna förmåga kallas tröghet och beskriver egentligen en kropps förmåga att motverka en förändring i hastighet. Det är din kropps tröghet du känner av när bilen du sitter i panikbromsar, och du slungas framåt.
 |
| Tröghet är också en del av Newtons första lag. En kropp kommer att försöka fortsätta framåt. |
När bilen bromsar, använder bilen vägens friktion för att stanna. Men du, som sitter i bilen, har ingen kontakt med vägen. Din kropp försöker fortsätta framåt trots att bilen stannar, och detta upplever du när du slungas framåt. Då är det tur att du har ett säkerhetsbälte som hindrar dig från att åka ut genom fönstret.
Uppgifter:
1. Vad är friktion?
2. Vad är det för skillnad mellan vilofriktion och rörelsefriktion?
3. Vad har högre friktion, våt asfalt eller torr?
4. Förklara varför en grusväg har större friktion än is.
5. Förklara varför en hoppryttare slungas in i hindret om hästen vägrar (stannar innan hindret och vägrar hoppa över).
6. Du vaknar en morgon och hela uppfarten till huset är täckt av ett tunt lager is. Förklara varför det är farligt att bege sig ut på uppfarten, och hur du kan göra det mindre farligt. Förklara genom att använda orden friktion och friktionskoefficient.
Kommentarer
Skicka en kommentar