Statische vs. Gleitreibung
Bei einer relativen Bewegung oder einem Kontaktversuch zwischen zwei Oberflächen werden Kräfte erzeugt, die der Bewegung entgegenwirken. Allgemein werden diese Kräfte als Reibung bezeichnet. Reibung tritt zwischen festen Oberflächen, flüssigen Oberflächen und zwischen flüssigen/festen Oberflächen auf. Die Reibung in einer Flüssigkeit wird als Viskosität bezeichnet. Die Diskussion dieses Artikels konzentriert sich hauptsächlich auf die Reibungskräfte, die auf feste Oberflächen wirken.
Auf makroskopischer Ebene wird der Ursprung der Reibungskräfte den unregelmäßigen Oberflächen der Körper zugeschrieben. Wenn kleine Oberflächenunregelmäßigkeiten wie Sp alten und Vorsprünge auf der Oberfläche einer relativen Bewegung ausgesetzt sind, behindern sie die Bewegung des anderen, um Reaktionskräfte zu erzeugen. Es gibt Gesetze, die das Verh alten von Reibungskräften erklären.
1. Wenn zwei Oberflächen in Kontakt sind und sich relativ bewegen oder dies versuchen, ist am Kontaktpunkt die Reibungskraft auf den Körper in entgegengesetzter Richtung zur Bewegung des Körpers.
2. Wenn die Reibungskräfte an den Körpern gerade ausreichen, um die Körper im Gleichgewicht zu h alten, dann werden die Reibungskräfte als Grenzreibung bezeichnet, und die Größe der Reibung kann unter Berücksichtigung des Gleichgewichts ermittelt werden.
3. Das Verhältnis der Grenzreibung zur Normalreaktion zwischen zwei Oberflächen hängt von den Stoffen ab, aus denen die Oberflächen bestehen, und der Beschaffenheit der Oberflächen, nicht von der Größe der Normalreaktion. Das Verhältnis ist bekannt als Reibungskoeffizient.
4. Die Größe der Grenzreibung ist unabhängig von der Kontaktfläche der beiden Oberflächen.
5. Bei Bewegung ist die Reibungskraft entgegen der Bewegungsrichtung und unabhängig von der Geschwindigkeit. Das Verhältnis zwischen der Reibungskraft und der normalen Reaktion zwischen den Oberflächen bleibt konstant und etwas kleiner als das des Reibungsgrenzfalls.
Mikroskopisch wird der Ursprung der Reibungskräfte auf die Abstoßungskräfte zwischen den elektromagnetischen Feldern der Moleküle zurückgeführt.
Was ist statische Reibung?
Wenn sich der Körper in einem statischen (stationären) Zustand befindet, werden Reibungskräfte, die auf den Körper einwirken, als statische Reibungskräfte bezeichnet. In diesem Fall ist die Vektorsumme der auf den Körper wirkenden äußeren Kräfte gleich dem Betrag der Reibungskräfte, aber entgegengesetzt gerichtet; daher bleibt der Körper im Gleichgewicht. Die Reibungskräfte steigen proportional zur resultierenden äußeren Kraft, die auf den Körper wirkt, bis er eine Grenze erreicht und sich zu bewegen beginnt. Die maximale Haftreibung ist die Grenzreibung.
Reibung ist unabhängig von der Kontaktfläche der beiden Oberflächen und hängt vom Material und der Beschaffenheit des Körpers ab. Sobald die resultierende äußere Kraft die Grenzreibung überschreitet, beginnt sich der Körper zu bewegen.
Was ist gleitende (dynamische) Reibung?
Wenn der Körper in Bewegung ist, werden die auf den Körper wirkenden Reibungskräfte als dynamische Reibungskräfte bezeichnet. Die Gleitreibungskraft ist unabhängig von Geschwindigkeit und Beschleunigung. Das Verhältnis zwischen der Reibungskraft und der Normalkraft zwischen den Oberflächen bleibt ebenfalls konstant, aber etwas kleiner als das Verhältnis für die Grenzreibung.
Was ist der Unterschied zwischen statischer Reibung und gleitender (dynamischer) Reibung?
• Der statische Reibungskoeffizient ist etwas höher als der dynamische Reibungskoeffizient
• Die Haftreibung ändert sich proportional zu den äußeren Kräften, während die gleitenden (dynamischen) Reibungskräfte unabhängig von der Geschwindigkeit und der Beschleunigung (und der resultierenden äußeren Kraft) konstant bleiben.
