Mass spelar en avgörande roll i friktion. Så här::
* friktion beror på att kraften pressar ytorna tillsammans: Denna kraft kallas normal reaktion (N).
* Normal reaktion är direkt proportionell mot objektets vikt: Vikt (W) är den kraft som utövas av tyngdkraften på ett objekt och beräknas som w =mg, där 'm' är massan och 'g' är accelerationen på grund av tyngdkraften.
* Därför är friktion indirekt proportionell mot massa: Eftersom friktion beror på den normala reaktionen, som beror på vikt, påverkas friktion i slutändan av massa. Ett tyngre föremål utövar en större normal kraft, vilket leder till högre friktionskraft.
Experiment för att bevisa att friktionskraften är proportionell mot normal reaktion:
Du kan visa detta förhållande med ett enkelt experiment:
Material:
* Träblock
* Vårskala
* Vikter (t.ex. böcker)
* Slät yta (t.ex. bordsskiva)
Förfarande:
1. Mät den statiska friktionen: Placera träblocket på ytan och fäst fjäderskalan på den. Dra horisontellt på vårskalan tills blocket bara börjar röra sig. Spela in kraften som visas på skalan. Detta är den maximala statiska friktionen.
2. Öka den normala reaktionen: Placera en vikt (t.ex. en bok) ovanpå träblocket. Upprepa steg 1, dra blocket horisontellt tills det börjar röra sig. Spela in den nya maximala statiska friktionen.
3. Upprepa med olika vikter: Tillsätt fler vikter och upprepa steg 1, varje gång du registrerar den maximala statiska friktionen.
4. Analysera uppgifterna: Du kommer att märka att när du ökar den normala reaktionen (genom att lägga till vikter) ökar den maximala statiska friktionen också proportionellt.
Observationer:
* statisk friktion: Kraften som krävs för att övervinna statisk friktion ökar när den normala kraften ökar. Detta indikerar att den statiska friktionen är direkt proportionell mot den normala kraften.
* kinetisk friktion: Kraften som krävs för att hålla blocket rör sig vid en konstant hastighet (kinetisk friktion) ökar också när den normala kraften ökar. Detta visar återigen det direkta förhållandet mellan friktion och normal kraft.
Slutsats:
Detta experiment visar att friktionskraften, både statisk och kinetisk, är direkt proportionell mot den normala reaktionen. Eftersom den normala reaktionen är direkt proportionell mot objektets vikt, som bestäms av dess massa, kan vi dra slutsatsen att friktionskraften indirekt är proportionell mot massa.
Obs: Detta experiment fokuserar på förhållandet mellan normal kraft och friktion. Andra faktorer som påverkar friktionen inkluderar ytorna på ytorna i kontakt och kontaktområdet.
