Gleitreibung

Mit der Gleitreibung beschäftigen wir uns in diesem Artikel. Dabei zeigen wir euch, was man unter der Gleitreibung versteht und wie man sie berechnet. Dieser Artikel gehört zur Rubrik Physik / Mechanik.

Bevor wir uns im nun Folgenden mit der Gleitreibung befassen, solltet ihr kurz sicher stellen, dass ihr einige Grundkenntnisse der Physik bereits besitzt. Wem die folgenden Themen noch nichts sagen, der möge diese bitte erst einmal kurz nachlesen. Alle anderen können gleich mit der Definition der Reibung starten.

• Newtonsche Gesetze
• Gleichförmige Bewegung
• Gleichmäßig beschleunigte Bewegung
• Mechanische Arbeit

Gleitreibung Grundwissen

Die Gleitreibung ist eine besondere Form der Reibung. Aus diesem Grund möchte ich hier erst einmal kurz auf den Begriff der Reibung eingehen, um anschließend dann die Gleitreibung genauer zu beleuchten: Egal ob zwei Gegenstände aufeinander liegen, gleiten oder rollen, es tritt so genannte Reibung auf. Reibung beruht auf der Beschaffenheit der Kontaktflächen von Körpern. Bei rauen Flächen benötigt man große Kräfte, um die Körper relativ zueinander zu bewegen. Bei glatten Flächen genügen geringe Kräfte. Schaut man sich die Flächen auf mikroskopischer Ebene an, so erkennt man eine gewisse "Rauheit" auf diesen Flächen. Diese sorgt dafür, dass sich die Gegenstände ineinander verhaken und diese halten sich somit gegenseitig fest. Das folgende Bild zeigt euch diese Verhakungen zwischen zwei Materialien:

Die Gleitreibung

Gleitreibung liegt vor, wenn zwei Körper aufeinander gleiten. Ein Beispiel: Ziehen wir an dem Klotz so stark, dass er sich bewegt, liegt anschließend ein gleiten der beiden Körper vor. Die Geschwindigkeit ist somit ungleich Null. Die Gleitreibung ist dabei geringer als die Haftreibung. Es folgt eine Grafik zur Gleitreibung: Die Geschwindigkeit ist ungleich Null: v ≠ 0.

Die Kraft um den Klotz zu bewegen ist somit größer als die maximale Reibungskraft. Der Klotz beginnt sich zu bewegen. Die Gleitreibungszahl ist kleiner als die Haftreibungszahl. Der Reibungswert ist dabei eine Rechengröße, die für jede bestimmte Anordnung ( d.h. falls es keinen Schmierstoff gibt für jedes Material-Paar) empirisch bestimmt wird. Es handelt sich nicht um eine Materialkonstante. Beispiel: Die Haftreibungszahl von Holz auf Holz beträgt 0,6. Die Gleitreibungszahl hingegen liegt bei Holz auf Holz nur bei 0,5.

Reibungskraft berechnen

Im nun folgenden möchten wir die Reibungskraft berechnen. Die Formel dazu sieht wie folgt aus:

• "F_R" ist die Reibungskraft in Newton [ N ]
• "µ_G" ist die Gleitreibungszahl, Einheitenlos
• "F_N" ist die Normalkraft des Körpers in Newton [ N ]

Anmerkung: Bei einer waagrechten Ebene ist die Normalkraft gleich der Gewichtskraft: F_N = m · g.

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