Leiðbeiningar um tilraunir með stöðunúning og hreyfinúning
Tilraunaefni: Stöðug núningur og hreyfinúningur
Markmið tilraunarinnar:
– Að þekkja stöðugan núningskraft
– Að þekkja hreyfikraft núningskraftsins
Verkfæri og efni: Dynamometer, geisli lítill.
Grunnkenning:
Núningskraftur
Núningur er viðnámskrafturinn sem verkar á milli yfirborða hluta sem eru í snertingu. Í þessu efnisatriði tengist núningurinn sem fjallað er um núningkraftinum sem verkar á milli tveggja fastra yfirborða sem eru í snertingu.
Núningskrafturinn á hlut á hreyfingu er alltaf í gagnstæða átt miðað við hreyfingarátt hlutarins.
Það eru tvær gerðir af núningi: stöðugur núningur (fs ) og hreyfinúningur ( fk ). Stöðunúningur virkar þegar hlutur er enn á hreyfingu, en hreyfinúningur virkar þegar hlutur er á hreyfingu. Ef þú ýtir á borð en það er enn á hreyfingu, þá er núningskrafturinn sem verkar á kyrrstæða borðið stöðugur núningur. Aftur á móti, þegar borðið er á hreyfingu, er núningskrafturinn sem verkar á borðið hreyfinúningur.
Stöðugur núningskraftur
Stöðunúningur er núningskrafturinn sem verkar á yfirborð hluta sem eru í snertingu hver við annan þegar þeir eru kyrrstæðir.
fs = μs / N
Fyrsta lögmál Newtons segir að hlutur sé kyrrstæður ef heildarkrafturinn (afleiðingarkrafturinn) er núll.
ΣF x = 0
F – fs = 0
F = fs
Þegar hlutur er að fara að hreyfast (hluturinn er enn kyrrstæður) er hámarksnúningskrafturinn sá sami og ýtingar- eða togkrafturinn.
Hreyfi núningskraftur
Hreyfinúningur er núningskrafturinn sem verkar á yfirborð hluta sem eru í snertingu hver við annan þegar þeir eru á hreyfingu.
fk = μkN
Fyrsta lögmál Newtons segir að hlutur hreyfist með jöfnum hraða ef heildarkrafturinn (afleiðingarkrafturinn) er núll.
F – fk = 0
F = fk
Þegar hlutur hreyfist með jöfnum hraða er stærð hreyfikraftsins sú sama og stærð ýti- eða togkraftsins.
Tilraunaskref:
1. Setjið kubbinn á slétt yfirborð.
2. Tengdu kraftmæliinn við blokkina
3. Togðu í kraftmæliinn þar til kubburinn er rétt að fara að hreyfast.
4. Lesið stærð kraftsins sem aflmælirinn gefur til kynna og skráið hann í dálkinn fyrir stöðugan núningskraft.
5. Togðu í kraftmæliinn þar til kubburinn hreyfist með jöfnum hraða.
6. Lesið stærð kraftsins sem aflmælirinn gefur til kynna og skráið það í dálkinn fyrir hreyfiorku núningskraftinn.
7. Endurtakið tilraunina þrisvar sinnum
Gögn og gagnagreining:
-
Nr
Stöðug núningskraftur (f/ s )
Hreyfikraftur núnings ( fk )
1
2
3
Meðaltal
Svaraðu eftirfarandi spurningum:
Hvort er meira, stöðunúningur eða hreyfinúningur? Hvers vegna?
Niðurstaða
Segðu frá niðurstöðu þinni.
