3.7 Reibung zwischen Körpern

Es treten Kräfte auf, wenn sich 2 Körper gegeneinander bewegen.

Ursachen:

a) Haftreibung

Man braucht die Kraft um einen Körper tangential auf einer Oberfläche in Bewegung zu versetzen
= Haftkraft
 = Haftreibungskoeffizient

abhängig von:
Material
Normalkraft 
Oberflächenbeschaffenheit / Schmierung

nicht abhängig von: Berührungsfläche

Messung von mit Hilfe der Schiefen Ebene Ab einem Grenzwinkel gleitet der Körper die Ebene hinab: b) Gleitreibung

Beim Gleiten des Körpers wirkt die Gleitreibungskraft 
Es ist: 
Es gilt: 

Ein Teil der Bewegungsenergie  wird in Wärme umgewandelt, wenn sich der Körper um verschiebt:

 

c) Rollreibung

Für das Rollen (Kugel, Rad, Zylinder) wird ein Drehmoment bezüglich Be-rührungspunkt (-Linie, Fläche) benötigt

Messung auf schiefer Ebene:  

Ab einem Winkel  beginnt der Rollvorgang:
Drehmoment Schwerkraft:

Drehmoment Rollen: Beispiele:
Gummi-Asphalt: 
1,2
1,05
0,02
naß:
0,6
0,4
  
Eis:
0,1
    
Stahl-Stahl :
0,7
0,4
0,05
 

d) Festkörper in Flüssigkeiten / Gasen

Stoke´sche Reibung

Zähigkeit:
Ein Körper bewegt sich an einer ruhenden Oberfläche vorbei. Zwischen beiden befindet sich Flüssigkeit/Gas.

Es entsteht ein Geschwindigkeits-Gradient in der Flüssigkeit / Gas: 
Für die Bewegung ist die Kraft erforderlich:
und  (Fläche des Körpers)

=> 

Experiment:
Kugel (Radius ) fällt durch eine Flüssigkeit:
Es wirkt die Reibungskraft: Im Allgemeinen gilt für Reibungskräfte: Kugel fällt durch die Flüssigkeit:
Nach einer Zeit stellt sich eine konstante Geschwindigkeit ein, also Sinkgeschwindigkeit !

(Achtung! Entspricht nicht freiem Fall. Hier ist v unabhängig von Körpereigenschaften (m, r, ...)) ER>!

(Achtung! Entspricht nicht freiem Fall. Hier ist v unabhängig von Körpereigenschaften (m, r, ...))