Technologie / Reibung

Reibung

(Quelle : http://de.wikipedia.org/wiki/Reibung)
Mensch auf Holzbrett wird gezogen (Bild: Wikipedia)

Beispiel: Ein Mensch sitzt auf einem Holzbrett auf dem Boden. Das Holzbrett soll seitlich gezogen werden:

Eine senkrechte Kraft (Gewicht von Mensch und Holz) hat eine entsprechende maximale waagerechte Reibungs-Kraft zur Folge, die den Klotz in seiner Position festh√§lt (‚ÄěHaftreibung‚Äú). Diese Halte-Kraft wird ins Verh√§ltnis gesetzt zur Gewichtskraft. Dieses Verh√§ltnis nennt man ‚ÄěReibungsbeiwert‚Äú oder ‚ÄěReibungskoeffizient‚Äú. z. B. bedeutet ‚Äěμ = 0,2‚Äú, dass bei einer Gewichtskraft von 1.000 N (Masse 100 kg) eine (maximale) Reibungskraft von 200 N wirkt. Die Haftreibung sorgt daf√ľr, dass sich das Holzbrett bei weniger als 200 N seitlichem Zug nicht √ľber den Fu√üboden bewegt. Geht nun der Klotz bei mehr als 200 N Zugkraft ins Gleiten √ľber, so sind nachher in aller Regel weniger als 200 N notwendig, um die Bewegung aufrechtzuerhalten: Die Gleitreibung hat einen niedrigeren Reibungs-Koeffizienten als die Haftreibung. Jetzt gen√ľgen z. B. 150 N Zugkraft, damit das Brett samt Last (Mensch) in Bewegung bleibt: μ gleich 0,15.

Rollreibung

Rollreibung oder Rollwiderstand entsteht beim Rollen (Abw√§lzen) eines K√∂rpers auf einer Unterlage (W√§lzbahn). Wenn die Haftreibung zwischen K√∂rper und Unterlage gr√∂√üer ist als die Summe der √ľbrigen im Auflagepunkt auf den K√∂rper wirkenden tangentialen Kr√§fte, dann rollt der K√∂rper ohne Schlupf, und es wirkt auf ihn reine Rollreibung; bei Gleitschlupf kommen Gleitreibungsanteile dazu.

In ihrer idealisierten Form ist rollende Bewegung reibungs- und damit verlustfrei. Die Reibungsverluste beim Rollen entstehen durch die Deformation der nicht ideal starren Körper (Energieverlust durch Dissipation im Material). Wichtige Anwendung: Wälzlager


Der Rollwiderstandskoeffizient NRo ist bestimmt durch den Radius R des Rollk√∂rpers und den Versatz d der Normalkraft aufgrund der Abplattung am Ber√ľhrpunkt. Die Widerstandskoeffizienten beim Rollen sind typischerweise um Zehnerpotenzen kleiner als bei der Gleitreibung.