Friktion Labrapport

Friktion

Syfte

Undersök hur friktionen ändras när ett föremål dras över olika underlag.

Hypotes

Jag tror att det kommer uppstå mer friktion när skorna dras över de grövsta underlagen, som asfalt, gräs och konstgräs.

När skorna dras över spegelglaset tror jag att det kommer uppstå mycket friktion. För att skorna har en gummisula som kommer att bromsas upp mot spegelglaset.

Jag tror även att det kommer uppstå mindre friktion när skorna dras över de mindre grova underlagen, som tyg och plastgolv.

Mest friktion - minst friktion

1. Asfalt
2. Gräsmatta
3. Konstgräs
4. Spegelglas
5. Plastgolv
6. Tyg

Material

• Ett par skor
• Asfalt (som underlag)
• Gräsmatta (som underlag)
• Konstgräs (som underlag)
• Spegelglas (som underlag)
• Tyg (som underlag)
• Plastgolv (som underlag)
• Dynamometer

Metod

1. Jag började med att välja ett föremål jag ville undersöka. Jag valde en sko.
2. Eftersom att det var för lätt med en sko, knöt jag ihop två skor med varandra.
3. Sedan började jag att mäta hur mycket friktion som uppstår när man drar föremålet över de olika underlagen.
4. Jag började med att mäta på plastgolv.
5. Jag fäste dynamometern i de hopknutna skorna. Jag fäste dynamometern vid knuten på skorna (se bild under Resultat). Den kroken med fjädern fäste jag i skorna och den andra höll jag i.
6. Sedan drog jag i dynamometern i vågrät riktning över underlaget.
7. Jag drog med konstant hastighet tills jag kunde läsa av dynamometern.
8. Efter det mätte jag på de resterande underlagen på samma sätt som jag gjorde på plastgolvet.

Resultat

När jag gjorde min undersökning uppstår det mycket friktion när skorna dras över asfalt, det uppstår 3,4 N.

När de dras över underlaget gräsmatta uppstår mest friktion, 4,8 N.

När skorna dras över konstgräs blir friktionskraften 3 N.

När skorna dras över spegelglas uppsår det lika mycket friktion som på asfalten, det uppstår 3,4 N.

När skorna dras över tyg och plastgolv uppstår minst friktion. När de dras över tyget uppstår 2,8 N, på plastgolvet uppstår det 1,6 N.

1. Gräsmatta, 4,8 N
2. Asfalt, 3,4 N
3. Spegelglas, 3,4 N
4. Konstgräs, 3 N
5. Tyg, 2,8 N
6. Plastgolv, 1,6 N

                                                                           Mätning på plastgolv, 1,6 N.

                                                                              Mätning på asfalt, 3,4 N.

                                                                          Mätning på gräsmatta, 4,8 N.

                                                                          Mätning på konstgräs, 3 N.

Slutsats

Friktionen ändras olika när ett föremål dras över olika underlag.

När skornas yta dras mot underlagets yta uppstår en kraft som kallas friktionskraft. Friktionskraft uppstår alltså när två ytor glider mot varandra. Hur stor friktionskraften blir beror på hur ojämna ytorna är och vilket material de är gjorda i.

Friktionen blir olika beroende på vilket underlag skorna glider på. Eftersom att ytorna är olika ojämna och gjorda i olika material.

När man mäter friktionskraft använder man en dynamometer. Man mäter friktion i enheten Newton (N).

När skorna dras över gräsmattan uppstår mycket friktion. För att grässtråna gör så att skorna bromsas upp. Gräset var inte blött, så det påverkar friktionen. Om gräset hade varit blött hade det blivit mer glidit, då hade det blivit mindre friktion. Men eftersom att det inte var det uppstod det mycket friktion.

När skorna dras över asfalt uppstår mycket friktion. För att asfalten är ojämn. Men det hade kunnat uppstå mer friktion. När jag mätte på asfalten fanns det sand och grus på asfalten. Det skapar mindre friktion. Eftersom att sanden och gruset rullar på asfalten. Om det inte hade funnits sand och grus hade det uppstått ännu mer friktion. För utan sand och grus blir det ingen rullfriktion när sand och grus rullar mot asfalten.

Det uppstår mycket friktion när skorna dras mot spegelglas. För att skornas sulor är gjorda i gummi. Gummi bromsas upp mot spegelglaset.

När skorna dras över konstgräs uppstår ungefär lika mycket friktion som när de dras över asfalt och spegelglas. Det uppstår en friktionskraft på 3 N när skorna dras över konstgräset.

Asfalt och konstgräs är lika i ojämnhet. Men spegelglas är blankt. Ändå uppstår det mycket friktion, eftersom att sulorna bromsas upp mot spegelglaset.

När skorna dras över tyg och plastgolv uppstår minst friktion. På tyget blir friktionen 2,8 N. På plastgolvet uppstår en friktionskraft på 1,6 N. Dessa två underlag är ganska jämna. Därför uppstår det mindre friktion.

                                                    Såhär ser sulan ut på skorna. Sulans material är gummi.

Om sulan hade sett ut på ett annat sätt hade det påverkat resultatet. Resultatet blir alltså olika beroende på vilken sula skorna har.

Min hypotes stämde inte helt. Hela min rangordning stämde inte exakt, men den stämde på ett ungefär.

Stämde

I min hypotes trodde jag att det skulle uppstå minst friktion när skorna dras över tyg och plastgolv, det stämde. Det uppstod en friktionskraft på 2,8 N på tyg och 1,6 N på plastgolv.

Det uppstod minst friktion på dessa underlag för att de inte är lika ojämna som de övriga underlagen, som tex asfalt och gräsmatta.

Jag trodde att det skulle uppstå mycket friktion när skorna dras över spegelglas, det stämde. Det uppstod en friktionskraft på 3,4 N. Det uppstår mycket friktion för att skornas sulor är gjorda i gummi. Gummisulorna bromsas upp mot spegelglaset.

Stämde inte

Nästan hela min rangordning stämde inte exakt. (Se under Hypotes hur jag trodde.)

Jag trodde att asfalt skulle komma på 1:a plats, det stämde inte. Asfalt kom på 2:a plast med en friktionskraft på 3,4 N.

Istället kom underlaget gräsmatta på 1:a plats. När skorna dras över en gräsmatta uppstår mer friktion för att grässtråna bromsar upp mer än vad asfalten gör. Asfalten hade även sand och grus som skapar rullfriktion, vilket skapar mindre friktion.

I min hypotes rangordnade jag konstgräs som nummer 3 i min lista på mest friktion - minst friktion. Konstgräs kom på 4:e plats, med en friktionskraft på 3 N.

Hur används detta i verkligheten?

I vissa situationer vill man ha mycket friktion och vissa mindre friktion.

Man vill öka friktion på vissa vägar. På vintern är många vägar väldigt hala. Då sandar och grusar man vägarna för att öka friktionen. Det gör så att vägen får en ojämnare yta.

För att öka friktion på hala vägar kan man också använda vinterdäck på bilden tex. Till skillnad från vanliga däck har vinterdäck små dubbar. Dubbarna gör så att bilen inte glider av vägen så lätt.

Dubbar används också när man spelar fotboll. När man spelar fotboll vill man ha mycket friktion. Om gräset blir blött kan man halka lätt halka, det finns alltså en skaderisk. För att undvika denna skaderisk använder man fotbollsskor med dubbar under. Dubbarna ”hakar” fast i gräset och skapar mer friktion.

Man vill också öka friktion när man åker skidor. Om man åker skidor i uppförsbackar vill man ha fäste för att ta sig upp. Fäste får man genom att valla skidorna. När man vallar sätter man ett slags klister eller tejp under skidorna. Klistret eller tejpen sätter man där skidan rör som mest i ytan, vilket är där foten sitter på skidan. Genom att valla skidorna får de ett lager av tex klister som bromsar upp och gör så att skidan inte glider så lätt.

Man vill minska friktion då friktionsvärme uppstår mellan rörliga delar i maskiner och motorer. Friktionsvärme kan skada maskinerna. För att undvika detta använder man sig av kullager som minskar friktionen. Det gör man genom att montera kullager på axlar som ska snurra lätt. Då rullar maskinens eller motorns rörliga delar mot varandra istället för att glida mot varandra. Glidfriktion omvandlas alltså till rullfriktion.

Om man vill minska friktionen ännu mer kan man smörja kullagerna med olja eller fett. Med oljan eller fettet blir det en tunn oljehinna som delarna glider på. Det kan man också göra på gångjärnen på en dörr.

När man åker skridskor kan isen smälta under skridskon. Eftersom att trycket blir så stort när man åker. Då bildas en vattenhinna som fungerar som en smörjning. På så sätt minskas också friktionen som när man smörjer tex kullager med olja, de glider mot varandra.

Förbättringar

Det är skillnad på mina resultat på de olika underlagen. Men det är inte så stor skillnad. För att få ett tydligare resultat hade jag kunnat göra min undersökning på ett annat sätt.

Jag hade till exempel kunnat välja ett tyngre och större föremål. Jag valde två par skor som föremål. Skorna var lätta och det var inte så mycket yta som rörde vid underlaget. Jag hade istället kunnat välja en datorväska med en dator i. Datorväskan är tyngre och är större till ytan. När föremålet är tyngre rör även mer av dess yta i underlaget. Eftersom att ju tyngre ett föremål är desto större blir dragningskraften på föremålet. Om jag hade valt en datorväska med en dator i hade mitt resultat blivit tydligare.

Jag hade även kunnat välja en stor bok eller en hålslagare som föremål. En hålslagare är tung och är relativt stor. Då hade det varit större skillnad på resultaten av underlagen.

För att får ett tydligare resultat hade jag också kunnat välja andra underlag. Jag hade till exempel kunnat byta ut asfalt mot metall. Eftersom att asfalt fick samma resultat som spegelglas.

För att få ett mer riktigare resultat hade jag kunna göra min undersökning på ett annat sätt. 

När jag mätte friktionskraften drog jag inte dynamometern så vågrätt som man skulle. Jag drog den för mycket uppåt. När jag drar föremålet uppåt lyfter en del av föremålet från underlaget. Då uppstår det inte lika mycket friktion, eftersom att hela föremålets yta inte rör vid underlaget.

Jag hade även kunnat kontrollera min dynamometer bättre. Jag kontrollerade den genom att nollställa den innan jag använde den. Men jag hade också kunnat dra i fjärden och släppa för att se om den åker tillbaka helt. Då hade jag sett till så att fjädern inte var för slapp.