Friktionsundersøgelse med luftskinne

Formålet med forsøget er at eftervise Newtons 2. lov vha. en luftpudeskinne. Dertil vise om der er omsætning fra potentiel energi til kinetisk energi. Derud over vise at den mekaniske energi er konstant, hvis der ikke er nogen gnidningskraft.

Udstyr:

Timerapparat

Træklodder

Luftpudeskinne

Slæde til skinnen

Lodder til ekstravægt på slæden

Forsøgsopstilling:

Lod

Slæde til skinnen

Sensor

Udførelse:

Timerapparatet sættes til acc. Derefter måles 3 tider. 2 af tiderne der vises på displayet er i 1/10000 sek (1/10 mS)

Teori:

Newtons 2. lov:

Fres = ma

m er massen af et legeme der bliver påvirket af en kraft som er Fres og vil have accelerationen a.

Enheden for kraften kaldes Newton (N) (1N =1kg • m/s2)

Kinetisk Energi:

Lad os betragte et legeme med massen m, som er i hvile til tiden t = 0.

Til dette tidspunkt begynder en kraft Fres at påvirke legemet, der som følge heraf accelereres. Vi antager, at kraften Fres er konstant, således at accelerationen a også bliver konstant (ifølge Newtons 2. lov Fres = ma). Ifølge hjælpesætningen for jævnt accelereret bevægelse vil hastigheden v, når legemet har bevæget sig et stykke s opfylde

Det udførte arbejde Ares af kraften Fres vil ved flytning et stykke s være givet ved