Labrapport friktion

Labrapport Friktion

Frågeställning:

Undersök friktionen hos ett föremål som glider på olika underlag.

Hypotes:

Trälaminat: 

Min hypotes är att friktionen kommer vara liten. Träytan kommer inte vara så ojämn och ge mycket motstånd.

Spegel 

Min hypotes är att friktionen kommer vara liten stor. Spegeln har inte en så ojämn yta vilket leder till en ganska liten friktion.

Asfalt: 

Min hypotes är att friktionen kommer vara stor. Asfaltens ojämnheter kommer ge en bromsande kraft och stor friktion. 

Gräs:

Min hypotes är att friktionen kommer vara väldigt stor och det kommer vara svårt att dra skorna över gräset. Jag tror grässtråna kommer bromsa upp föremålet. 

Metall: 

Min hypotes är att friktionen kommer vara stor då metallen kommer bromsa upp föremålet. 

Tyg:

Min hypotes är att tyget kommer vara ojämnt och ge hög friktion. 

Underlaget som jag tror kommer ge mest friktion till minst friktion:

1. Gräsmatta.
2. Asfalt.
3. Metall.
4. Tyg.
5. Trälaminat. 
6. Spegel.

Material:

• 2 skor, som man måste knyta fast i varandra för att en sko var för lätt.
• skosnöre
• dynanometer
• gräsmatta
• asfalt
• spegel
• träbord (trälaminat)
• metall
• tygsoffa
• telefonen

Metod:

1. Jag började med att välja ett föremål, jag valde två skor som jag knyter fast i varandra. En sko var alldeles för lätt.
2. Sedan valde jag underlag som jag skulle dra skorna över. 
3. Efter det började jag att undersöka.
4. Jag knöt fast skorna i varandra med hjälp av skosnörena. 
5. Jag fäste dynamometern i skorna (se bilder under resultat) och började med att mäta friktionen på ett träbord. 
6. Friktionen mäter man genom att dra dynamometern åt ett håll så att skon följer med. 
7. När man mäter av dynamometern så ska man mäta när skon har varit i en jämn fart ett tag. Man ska inte mäta precis är föremålet har börjat att röra på sig. Det är viktigt att man håller en jämn fart hela tiden för ett så rimligt resultat som möjligt.
8. Sedan antecknade jag resultatet av träbordets friktion i en tabell.
9. Sedan mätte jag friktionen på resterande underlag och förde in mätresultaten i tabellen.

Resultat:

I min undersökning så blev friktionskraften när jag drog skorna på trälaminat 3 N.

På asfalt blev friktionskraften 4,5 N.

På metall blev friktionskraften 2,2 N.

På spegel blev friktionskraften 2,2 N.

På gräsmatta blev friktionskraften 7 N.

På tyg blev friktionskraften 3,8 N.

Underlag som gav mest friktion till minst friktion enligt min undersökning:

1. Gräsmatta.
2. Asfalt.
3. Tyg.
4. Trälaminat.
5. Metall och spegel.

Mätning på tyg

Mätning på asfalt

Mätning på gräsmatta

Dynanometer

Slutsats: 

Friktionskraft mäter man med hjälp av en dynanometer och i enheten Newton (N). 

Föremålets till exempel skornas friktion ändrades och påverkades av underlagets yta. Underlag som är ojämna och inte så släta ger en större friktion. Det kunde man se tydlig i min undersökning. Till exempel så var det större friktion på asfalt än vad det var på metall. Asfalten har en mycket mer ojämn yta än vad metallen har. Det kan man se med ett ögonmått. Tyngden på föremålet och föremålets materiel påverkar även friktionskraften. Ett tyngre föremål påverkas mer av gravitationen. Vilket leder till stora skillnader på mätresultat vid olika underlag.

Jag använde en sko i min undersökning där sulans material var gummi. Gummisulor ger ett mätningsresultat med en ganska stor skillnad. Skorna är till för utomhusbruk och sulorna ska försöka ge så mycket friktions som möjligt på underlag utomhus. Man designar sulorna så ojämna som möjlig för att ju ojämnare det är desto större friktion blir det. Det är därför underlagen utomhus, asfalt och gräsmatta hade högst friktion. Att det är gummisulor påverkar resultatet för alla underlag. Gummin kommer bromsa föremålet på alla underlag. På en del underlag kommer dock man se det tydligare, till exempel asfalt. På till exempel spegel eller metall kommer man inte se gummisulans påverkande lika tydligt. 

Stämde min hypotes?

Min hypotes stämde väldigt bra översens med resultatet. 

I min hypotes trodde jag att gräsmattan skulle ge mest friktion. Gräsmattan gav en friktionskraft på 7 N, vilket är det underlag som gav mest friktion. På grund av att gräsmattan är ojämn och har grässtrån som bromsar upp föremålet blev friktionen stor. När jag mätte så var det blöt ute och ganska höga grässtrån. Mätningsresultatet skulle ha sett annorlunda ut om det var kortare grässtrån och torrt ute. 

I min hypotes sa jag att asfalten skulle ge näst mest friktion då asfalten har en ganska ojämn yta. Asfalten gav en friktionskraft på 4,5 N. Då stämde min hypotes. På asfalten finns grus och sand som skapar en rullfriktion. När det blir rullfriktion minskas friktionskraften. Om asfalten hade varit helt utan grus och sand hade friktionen varit större.

I min hypotes trodde jag att metallen skulle ge en stor friktion och jag rangordnade den som nr 3 i listan på underlag som kommer ge mest friktion till minst friktion. Det stämde inte då metallen gav en friktionskraft på 2,2 N. I min hypotes trodde jag även att spegel skulle ge minst friktion. Spegeln gav en friktionskraft på 2,2 N. Metallen och spegeln gav båda två minst friktion av alla underlag. Så min hypotes om spegel stämde men inte hypotesen om metallen. Både spegeln och metallen har släta ytor som inte ger så stor friktion. 

I min hypotes rangordnade jag tyg som nr 4. I resultatet gav tyg en friktionskraft på 3,8 N och blev det tredje underlaget som gav mest friktion. Tyget var ojämnt och gav en bromsande kraft. 

Trälaminat rangordnade jag som nr 5, det underlag som skulle ge näst minst friktion. I resultatet gav trälaminat en friktionskraft på 3 N och blev det underlag som gav näst minst friktionskraft. Beroende på att trälaminaten var slät blev friktionen liten. 

Mina hypoteser angående tyg och trä stämde bortsätt ifrån att jag rangordnade metall högre upp än både trä och tyg. 

Underlaget som jag tror kommer ge mest friktion till minst friktion:

1. Gräsmatta.
2. Asfalt.
3. Metall.
4. Tyg.
5. Trälaminat.
6. Spegel.

Underlag som gav mest friktion till minst friktion enligt min undersökning:

1. Gräsmatta.
2. Asfalt.
3. Tyg.
4. Trälaminat.
5. Metall och spegel.

Kort sagt så stämde min hypotes väldigt bra bortsätt från att jag rangordnade i min hypotes metallen som nr 3, men i resultatet blev metall nr 5. 

Förbättringar av undersökningen

Undersökningen skedde vid två olika tillfällen med två olika dynamometrar. Att jag inte mätte med samma dynamometer kan ha påverkar resultatet genom att de inte hade samma förutsättningar. Alltså kunde den ena dynamometern vara på noll i början men den andra var på 0,6. Jag hade ett så lätt föremål att så små skillnader skulle spela roll i resultatet. Om jag skulle göra om undersökningen skulle jag använda mig av samma dynanometer. 

Föremålet som jag använde gav en inte en så jättestor skillnad på mätningsresultaten, även fast det var tydligt. Så en till förbättring av undersökningen är att jag skulle ta ett tyngre föremål. På ett tyngre föremål kan man se skillnaden på resultaten tydligare och man skulle lättare se vilka underlag som gav mest och minst friktion.

Det var svårt att mäta friktionen på gräs och asfalt då friktionen var så hög och bromsande upp föremålet. Det svåra var att hålla skorna i en jämn hastighet hela tiden vilket kan ha lätt till att resultaten inte blev exakta. Mätningsresultaten blev ändå rimliga och man såg tydligt vilket underlag som gav mest friktion. För att förbättra undersökningen skulle jag kunnat välja ett annat underlag.  

Hur använder man detta i vardagen?

Friktion använder man väldigt mycket i ens vardag. När man drar ett föremål över till exempel ett bord så uppstår friktion. När man går med skor utomhus så uppstår friktion. När man simmar så ger vattnet en bromsande kraft och friktions uppstår. När man cyklar så ger luften en bromsande kraft och friktion uppstår. 

Det finns även tillfällen i vår vardag där man vill öka eller minska friktion. 

I min undersökning använde jag mig av ett par skor med en ojämn gummisula. Man väljer att göra sulan ojämn och i gummi för att få ett bättre fäste och inte halka. Det är ett exempel på när man vill öka friktionskraften. På vissa vägar vill man också ha hög friktion så att man kan köra säkert. Då sandar man och grusar vägar. Vägarna blir mer ojämna vilket leder till att bilarna får ett bättre fäste. Att halka på vägarna kan man också förhindra genom att ha olika däck sommar- och vintertid. På vintern har man däck med små dobbar som ökar fiktionen medan på sommaren har man mer släta däck. 

I maskiner och motorer vill man minska värmefriktionen som uppstår när det är hög friktion. Den höga värmefriktionen kan skada maskinerna och för att hindra detta från att ske använder man sig av kullager. Kullager monterar man på maskinens axlar som ska snurra lätt. Kullagerna gör så att maskinens delar rullar mot varandra istället för att glida. Glidfriktion omvandlas till rullfriktion. 

När man tävlingssimmar vill man också ha så lite friktions mellan vattnet och kroppen som möjligt för att simma snabbare. Tävlingssimmare använder speciella simkläder som är släta så att de kan simma snabbare.