Skript zur Vorlesung Physik Teil 1 (Sommersemester) und Teil 2 ...

Skript zur Vorlesung Physik 1 und Physik 2 Seite 26
Prof. Dr. P. Kaul, Fachbereich Biologie Chemie und Werkstofftechnik,
Fachhochschule Bonn-Rhein-Sieg
Bei jeder Bewegung eines Körpers in der Luft oder auf einer Fläche treten stets Reibungskräfte auf, die die
Bewegung eines Körpers hemmen. Die Reibungskräfte sind stets der angreifenden Kraft entgegengesetzt,
d.h. die angreifende Kraft wird durch die Reibungskraft stets gemindert.
Reibungskräfte werden unterteilt in
• Haftreibung
• Gleitreibung
• Rollreibung
Eigenschaften von Haftreibung
• Ab einer maximalen Kraft FH setzt sich ein Körper ruckartig in Bewegung.
• Die Kraft ist unabhängig von der Größe der aufliegenden Fläche.
• Die Kraft ist proportional zur Normalenkraft (Kraft senkrecht zur Auflagefläche).
Haftreibung: F = μ ⋅F
, der Haftreibungskoeffizient μH ist von der Beschaffenheit der Oberflächen ab-
hängig
H H N
Eigenschaften von Gleitreibung
• Die Gleitreibungskraft ist unabhängig von der Auflagefläche und der Geschwindigkeit.
• Die Gleitreibungskraft ist proportional zur Normalenkraft
Gleitreibung: F = μ ⋅F
, der Haftreibungskoeffizient μ G ist von der Beschaffenheit der Oberflächen
G G N
abhängig und es gilt meist μ G < μH
.
Eigenschaften von Rollreibung
Rollreibung tritt auf, wenn ein starres Rad auf einer deformierbaren Unterlage abrollt oder ein deformierba-
res Rad auf starrer Unterlage abrollt bzw. wenn Rad und Unterlage deformierbar sind.
Auch hier gilt die Proportionalität zur Normalenkraft:
f
Rollreibung: F F
r F
R = μ R ⋅ N = ⋅ N , der Haftreibungskoeffizient μ R ist von der Beschaffenheit der Oberflä-
chen abhängig, f wird Rollreibungslänge genannt. Der Koeffizient f/r trägt der Tatsache Rechnung, dass
Räder mit größerem Radius eine geringere Deformation hervorrufen, wodurch die Rollreibungskraft sinkt.