Anton-Philipp-Reclam-Gymnasium Leipzig/Kraefte732/Reibungskraft
Reibungskräfte sind Kräfte, die entgegen der Bewegung eines Körpers gerichtet sind. Sie sind von der Bewegungsverursachenden Kräfte und von der Beschaffenheit der Körpers bzw. des Untergrundes abhängig.
Die Rolle der Materialbeschaffenheit wird mit den sogenannten Reibungszahlen berücksichtigt.
Bsp.: Auf einer glatten, asphaltierten Straße ist die Reibung stärker als auf einen sandigen Waldweg.
Arten von Reibungskräften
Es gibt zwei Arten von Reibungskräfte
Haftreibung
Wenn man ein Körper auf einer waagerechte Fläche zieht spürt man am Anfang einen gewissen Wiederstand. Dieser Wiederstand versucht die Bewegung des Körpers zu verhindern. Solange dieser Wiederstand größer als die ziehende Kraft ist, bleibt der Körper auf seinem Untergrund haften, erreicht die Zugkraft (FZ) einen größeren Betrag als der Wiederstand, fängt an der Körper zu bewegen. Dieser Wiederstand nennt man Haftreibungskraft (FHR). Die Haftreibungskraft, ist eine Kraft, die die Bewegung eines Körpers verhindert und hängt von der Beschaffenheit des Körpers und von der Größe der Zugkraft.
Wirkt die Kraft senkrecht auf den Körper, so heißt sie Normalkraft (FN). Wenn der Körper waagerecht auf der Fläche liegt, dann ist die Normalkraft gleichgroß wie seine Gewicht Kraft. FG=FN.
Die Haftreibungskraft ist direkt proportional zu Normalkraft FHR ~ FN
Die Haftreibungskraft ist direkt proportional zu Haftreibungszahl FHR ~ μHR
Die Formel zur Berechnung der Haftreibungskraft lautet:
F H R , m a x = μ H R ⋅ F N
Gleitreibung
Wenn die Zugkraft größer als die Haftreibungskraft, dann gleitet der Körper. Das Gleiten des Körpers wird aber durch eine Kraft verhindert, diese Kraft hängt von der Normalkraft, die auf den Körper wirkt und von der Beschaffenheit des Körpers bzw. des Untergrundes. Die Kraft, die das Gleiten verhindert heißt Gleitreibungskraft (FGR). Das heißt Gleitreibungskraft .
Wirkt die Kraft senkrecht auf den Körper, so heißt sie Normalkraft (FN). Wenn der Körper waagerecht auf der Fläche liegt, dann ist die Normalkraft gleichgroß wie seine Gewicht Kraft. FG=FN.
Die Gleitreibungskraft ist direkt proportional zu Normalkraft FGR ~ FN
Die Gleitreibungskraft ist direkt proportional zu Gleitreibungszahl FHR ~ μGR
Die Formel zur Berechnung der Gleitreibungskraft lautet:
F G R = μ G R ⋅ F N
Wenn man dieses Experiment ausführt und auswertet, stellt man fest:
1. Die Gleitreibungskraft ist kleiner als die Haftreibungskraft. Die Oberflächen verzahnen sich beim Haften. Man muss zum „Angleiten“ eine größere Kraft aufwenden, als zum Aufrechterhalten des Gleitens.
2. Je größer die Normalkraft ist, desto größer ist auch die Gleitreibungskraft. FGR und FN sind einander proportional: FGR ~ FN
3. Die Gleitreibungskraft hängt von der Oberflächenbeschaffenheit der beteiligten Körpern ab.
ACHTUNG!
Die Gleitreibungskraft hemmt die Bewegung zwischen aufeinander gleitenden Körpern. Gleitreibungskraft und Normalkraft sind einander proportional: FGR ~ FN. Die Gleitreibungskraft ist unabhängig von der Größe der Auflagefläche eines Körpers.
AUFGABE
Warum rutschen nasse Gläser leichter aus der Hand als trockene?
Antwort:
Die Zugkraft FZ entspricht 3N, die Haftreibungskraft FHR entspricht das halbe. Wird das Objekt bewegen, wenn ja dann warum? Wenn nein, dann warum nicht?
Antwort:
Erläutere die Unterschied zwischen Haft- und Gleitreibungskraft
Antwort:
