Lesson 6

Friktion

5

Hittills har vi sett friktion förekomma I flera fall, men vi har aldrig riktigt studerat hur det fungerar. Låt oss börja med det nu!

Viskös friktion (Luft, vatten etc.)

Viskös friktion uppstår på grund av rörelse I vätska eller gas. Ju snabbare ett objekt rör sig I dessa, desto starkare blir friktionskraftens bromsning. Friktionskraften ges då av formel:


F=cv\vec F = -c \vec v


Där konstanten cc beror på flera faktorer, som kontaktytans form, typen av vätska/gas, med mera.


För att illustrera låt oss ta ett exempel: En vikt som är i så kallat fritt fall.



Dess massa är konstant, och tyngdkraften därmed också.I fallets början är objektets hastighet 00, vilket gör att:


F=cv=0\vec F = -c \vec v = 0


Objektet är då inte i jämvikt, och mg kan därför accelerera/påbörja objektets nedfart. Med andra ord, objektet börjar ramla.


Objektets fart börjar alltså öka, och därmed gör FF det också.


Till slut kommer objektet till en tidpunkt då dess hastighet gör att


F=mgF+mg=0\vec { F } =-m\vec { g } \Longleftrightarrow \vec { F } +m\vec { g } =0


Objektet hamnar då I jämvikt, och slutar accelerera. Det har uppnått sin gränshastighet, även känd som "terminal velocity".


Vi kan då komma till slutsatsen att luftmotståndet ökar tills en jämvikt inställer sig:


vgra¨ns=mgc\vec { v } _{ gräns }=\frac { m\vec { g } }{ c }


Coulomb (torr) friktion

Torr friktion fungerar på ett lite annorlunda sätt än viskös sådan.


Den motverkar rörelser/krafter längs en kontaktyta. Det speciella med denna friktionskraft är att den ökar beroende på krafterna som är i spel upp till en viss gräns.


Torr friktion kan endast uppnå en maximal kraft som beror på kontaktytans friktionskonstant. Denna friktionskraft blir då Fμ=μNF_{ \mu }=\mu N, som ni kan se på figuren nedan:



Med andra ord kan man säga att torr friktion FμNF\le \mu N.

Comments

icon

Be the first to comment!