Labb-rapport friktion

Frågeställning/syfte: 

Ta reda på friktionskraften mellan ett föremål och olika ytor. 

Hypotes:

Jag tror att friktionen kommer vara störst på grusytan och jag tror att den kommer vara minst på glasytan.

Material:

• en bok
• ett snöre
• tejp
• en dynamometer 
• en sax
• trä yta
• glasyta, t.ex en spegel
• gräsyta
• plastyta
• tygyta
• grusyta
• asfaltsyta

Metod:

1. Klipp en bit snöre.
2. Fäst snöret med tejp inuti boken och gör en ögla, så att du kan kroka fast dynamometern. Se till att öglan sitter ungefär i mitten. 
3. Kroka fast dynamometern, se till att den dynamometer du använder är rätt kalibrerad. se bild 1 under resultat. 
4. Dra i dynamometern som är fäst i boken på en träyta. När boken börjar röra sig i en konstant hastighet, avläs hur mycket friktionskraft det är på dynamometern. 
5. Skriv in i tabellen. 
6. Dra boken mot glasytan och läs av dynamometern när boken börjar röra sig i konstant hastighet. Skriv in i tabellen..
7. Upprepa på en gräset. Se bild 3 under resultat.
8. Upprepa på en plast yta. Se bild 2 under resultat.
9. Upprepa på en tygyta.
10. Upprepa på en grusväg.
11. Upprepa på Asfalt

Resultat:

På träytan så blev resultatet 1 N.

På glasytan så blev resultatet 1,2 N.

På gräsytan blev resultatet 2,7 N.

På plastytan så blev resultatet 1,25 N.

På tygytan så blev resultatet 1,3 N.

På grusytan så blev resultatet 1,65 N.

På asfalten så blev resultatet 1,7 N.

Här är ytorna i rangordning från högst friktionskraft till minst friktionskraft:

1. gräs - 2,7 N
2. asfalt - 1,7 N
3. grus - 1,65 N
4. tyg - 1,3 N
5. plast - 1,25 N
6. glas - 1,2 N
7. trä - 1  N

Bild 1. Dynamometern är fäst i repöglan som är fasttejpad i boken.

Bild 2. Friktionskraften mellan boken och ytan mäts på en plastyta.

Bild 3. Friktionskraften mäts mellan boken och gräsytan.

Slutsats:

Friktionskraften mellan ett föremål, en bok, och olika ytor blev:

1 N mellan boken och träytan.

1,2 N mellan boken och glasytan.

2,7 N mellan boken och gräset.

1,25 N mellan boken och plastytan.

1,3 N mellan boken och tygytan

1,65 mellan boken och grusytan.

1,7 N mellan boken och asfaltsytan.

Varför?:

På träytan så blev friktionskraften mellan boken och ytan väldigt liten eftersom träytan var av konstgjort trä och därför lite slätare än äkta trä. Bokens yta är också väldigt slät och då blev friktionskraften väldigt liten eftersom båda ytorna var väldigt släta.

Friktionskraften mellan boken och glasytan var också väldigt liten, om än större än på träytan. Glasytan är i likhet med träytan väldigt slät och mellan två släta ytor så blir det lite friktion. Men det kan ha blivit mer friktionskraft mellan boken och spegeln än mellan boken och träytan eftersom jag kunds ha hållit dynamometern lite uppåt när jag mätte på träytan och då lyfter boken lite från ytan och då blir det mindre friktion eftersom hela boken tar i ytan. 

Friktionskraften var högst på gräsytan med 2,7 N, eftersom det var den ytan som hade mest ojämnheter och då blir det större friktionskraft. Alla grässtrån gjorde att ytan var väldigt ojämn och det blev mycket friktionskraft och det blev väldigt svårt att dra boken framåt.

Friktionskraften mellan boken och plastytan blev 1,25 N eftersom den var slät men kanske hade lite ojämnheter eftersom jag använde golvet som plastyta. Det kunde ha blivit vissa ojämnheter när golvet har använts mycket. 

På tygytan så var friktionskraften mellan boken och ytan 1,3 N eftersom tygytan var mer ojämn och då blir friktionskraften större. 

På grusytan så blev friktionskraften stor, men inte lika stor som jag trodde att den skulle bli. Det beror på att gruset rullade under boken vilket skapade rullfriktion. Rullfriktion är mindre än vanlig friktion och därför blev friktionskraften på grusytan inte större.

På asfaltsytan så blev friktionskraften också mindre på grund av rullfriktion orsakad av sand och lite grus, men också av att asfalten hade vatten på sig eftersom det hade regnat. 

De ytor som var lika varandra och som fick lika resultat var trä, glas och plastytan eftersom de alla tre är relativt jämna och släta. Det gjorde att det var lite friktion mellan boken och ytan. 

PÅ gräs, asfalt, tyg och grusytan så blev det mer friktion eftersom ytorna var ojämnare. På grus och asfaltsytan så blev det rullfriktion på grund av grus och sand.

Det som spelar roll för hur stor eller liten friktionskraften mellan ett föremål och ytan är t.ex hur jämn eller ojämn ytan är och hur tungt föremålet är. 

Stämde min hypotes?

Min hypotes stämde inte eftersom jag trodde att det skulle vara minst friktionskraft mellan boken och glasytan, men det var minst friktionskraft mellan boken och träytan. Jag trodde också at det skulle vara mest friktionskraft mellan boken och grusytan, men friktionskraften var störst mellan boken och gräsytan. 

Användning i vardagen:

friktion används hela tiden i vardagen och att veta hur olika ytor ger olika mycket friktion är väldigt användbart. 

En av de vanligaste situationerna då friktion är viktigt är när det är halt ute på vägarna. Det kan vara halt eftersom det finns is på vägen, och is är en mycket jämn yta. Då blir det inte lika mycket friktion som om det inte hade varit is. För att det ska bli mer friktion så att man inte halkar så kan man t.ex sätta dubbar på skorna och bildäcken, eller sanda eller grusa på vägarna. 

Det kan vara bra att veta vad som kan minska friktionen mellan t.ex bildäcket och asfaltsvägen. Friktionen kan minska genom att det finns vatten på vägen. När det är mycket vatten på vägen så kan något som kallas vattenplaning inträffa, vilket är när bilen kör för snabbt på en väg med vatten så att hjulet inte hinner tränga undan vattnet. Det leder till att hjulet tappar kontakten med vägen och då blir det nästan ingen friktion. Då finns det stor risk att bilen kör av vägen eller att en annan olycka inträffar.

När man ska springa eller cykla på sand så spelar friktion roll. Sand orsakar rullfriktion och rullfriktion ger mindre friktionskraft än vanlig friktion. Det kan man se när man cyklar eller springer i sand. Det är mycket svårare att springa, cykla och köra bil på sanden eller gruset än på asfalt. Det är för att sanden och gruset rullar under skorna eller däcket och då blir det större risk att man ramlar eller att däcken slirar. 

Rullfriktion kan också användas när man ska flytta stora och tunga saker som t.ex en båt. Då kan man lägga stockar under båten som den kan rulla fram på. Det blir då lättare att flytta båten eftersom rullfriktionen är mindre än vanlig friktion. 

Rullfriktion används också i kullager för att minska värmefriktion. Man använder kullager för att rullfriktionen är mindre än vanlig friktion och då kommer det bli mindre värmefriktion. 

Förbättringar:

Jag skulle kunna förbättra min laboration genom att hålla dynamometer närmare marken. Som man kan se på t.ex bild 2 så är dynamometern riktad lite uppåt vilket kan leda till att boken lyfts lite från marken. Då blir det mindre friktion eftersom inte hela bokens är på ytan. 

Jag kunde också ha använt en tyngre bok för att få ett tydligare resultat. Desto mer massa det är, desto mer tyngdkraft och friktionskraft kommer det att bli. Så om jag hade haft en tyngre bok så hade resultatet blivit tydligare. 

Om jag hade valt fler ytor som var olika varandra så skulle resultatet ha blivit tydligare eftersom resultaten då hade blivit mer olika varandra. T.ex så blev resultatet mellan tygytan och boken samt mellan plastytan och boken väldigt lika varandra. Då kunde jag istället ha haft plastytan och en annan yta som var ojämnare.