Mekanisk energi og friktion ved cykling

I det her forsøg vil vi gerne undersøge om den mekaniske energi er bevaret ved ¼ pedalomdrejning.

Hypotese:

’’Vores hypotese er at den mekaniske energi ikke bliver bevaret, hvilket vil skyldes friktionen.’’

Teori:

Definitionen af mekanisk energi er summen af potentiel energi og kinetisk energi. (Emek= Epot+ Ekin)

Vi vil gerne vide hvor energien går hen, hvis den ikke længere er mekanisk. Loven omkring energibalance er at energien er konstant; energi kan hverken opstå eller forsvinde. Energi kan kun omdannes fra en form til en anden. Her omdannes energien fra mekanisk til varme energi.

Varme energien opstår ved friktion. Friktion kaldes også gnidningsmodstand, altså når to ting bevæger sig i forhold til hinanden imens de presses sammen.

Apparatur:

- Cykel

- To elever

- En timer og papirstrimmel

- Spændningskilde

- Ledninger

- Lineal

- Vægt

Udførelse:

Til dette forsøg er der 4 processer.

Eleverne skal vejes kun med deres egen vægt (me) og derefter vejes igen imens de holder cyklen (me+mc)

Nu skal man så måle længden af pedalarmen på begge cykler. Cyklen stilles et sted med plads, men også hvor der er fladt og med fast grund. Nu stiller forsøgselev no.1 sig op cyklen, imens cyklen bliver holdt stille af en anden elev. Der opstilles en spændingskilde med vekselstrøm på 6 volt og en timer op. Timeren skal så afsætte en prik på papirstrimlen hver 2cs. Papirstrimlen blev sat fast bag på cyklen. Elevens fod skal så stå med alt vægt på pedalen som er sat 90 fra gulvet, altså hvilket svarer til ¼ pedalomdrejning, når timeren går igang. Cyklen triller og timeren sætter prikkerne, og når papiret er gået igennem timeren, er der sat prikker på. Ud fra de prikker kunne vi måle den maksimale fart. Så måler man afstanden mellem de to prikker, netop der hvor afstanden var størst.