PHYSIK MECHANIK - Abteilung für Didaktik der Physik

8. Dissipative Impulsströme: Reibung und Viskosität
In den drei in Abb. 8.1 dargestellten Situationen fließt ein Impulsstrom von einem sich mit konstanter
Geschwindigkeit bewegenden Körper auf einen anderen ruhenden. Der Impulsstrom
fließt über ein Geschwindigkeitsgefälle, ähnlich wie der elektrische Strom in einem elektrischen
Widerstand über ein Potentialgefälle fließt. Da in jedem Fall ein Energiestrom der Stärke
P = Δv . F dissipiert , d. h. zur Wärmeerzeugung verwendet wird, sprechen wir hier von dissipa-
Abb. 8.1. Bei einem Reibungsvorgang fließt Impuls vom Körper höherer zum Körper niedrigerer Geschwindigkeit.
tiven Impulsströmen. Mechanische Energiedissipation nennt man Reibung.
Man erkennt die Gültigkeit der folgenden Regel:
Ein dissipativer Impulsstrom fließt stets vom Körper höherer zum Körper niedrigerer Geschwindigkeit.
Das elektrische Analogon dieser Regel lautet:
Ein dissipativer elektrischer Strom fließt stets vom Körper höheren zum Körper niedrigeren elektrischen
Potentials.
Der Zusammenhang zwischen F und Δv ist in jedem der drei Fälle von Abb. 8.1 ein anderer,
Abb. 8.2. Das elektrische Analogon der Δv - F -Kennlinie ist die Δϕ - I -Kennlinie.
Im ersten Fall von Abb. 8.2, wenn zwei feste Körper übereinandergleiten, ist die Kraft unabhängig
von der Geschwindigkeitsdifferenz. Dieser Fall ist realisiert bei Bremse und Kupplung des
Autos.
Die zweite Kennlinie von Abb. 8.2 erhält man, wenn die Grenzflächen von zwei übereinandergleitenden
festen Körpern durch eine Flüssigkeitsschicht (ein Schmiermittel) voneinander ge-
Abb. 8.2. Die zu den in Abb. 8.1 dargestellten Vorgängen gehörenden Kennlinien