Coulomb´sche Reibung, Reibungszahlen

1. Wie lautet das Coulomb´sche Reibungsgesetz?

2. Was versteht man unter Haftreibung, Gleitreibung und Rollreibung?

3. Wie kann man die Gleitreibungszahl bestimmen?

4. Nenne typische Werte für die Reibungszahlen _Haft und  _Gleit.

Lösung

a) Wie lautet das Coulomb´sche Reibungsgesetz?

Die Reibungskraft R wirkt parallel zur Berührungsfläche und ist der Bewegung entgegengesetzt.

Reibungskraft R = -F_R

Reibungszahl 

Die Normalkraft F_N steht senkrecht auf der Reibungsfläche

Berechnung von F_H und F_N aus G durch Vektorzerlegung.

F_R = · F_N

= F_R / F_N = tan 

 ist der Neigungswinkel der schiefen Ebene.

Die Reibung ist unabhängig von der Größe der Berührungsfläche.

b) Was versteht man unter

Haftreibung

Sie tritt auf, wenn ein Körper auf einer Unterlage ruht und in Bewegung gesetzt werden soll.

Reibungszahl ₀ oder _Haft

Gleitreibung

Sie wirkt bei einer bereits bestehenden Bewegung und ist erheblich kleiner als die Haftreibung. Reibungszahl  _Gleit

Rollreibung: Tritt auf, wenn ein Rad auf der Unterlage rollt, und ist noch kleiner als die Haftreibung.

Ist abhängig vom Radius: F_R = (´/ r) · F_N

c) Wie kann man die Gleitreibungszahl bestimmen?

Haftender Körper auf schiefer Ebene

Die Gleitreibungszahl lässt sich durch einen Versuch bestimmen.

Man vergrößert den Neigungswinkel der schiefen Ebene so lange, bis der Probekörper zu gleiten beginnt.

In diesem Punkt ist die Haftreibung überschritten worden.

µ_Haft · G · cos  = G · sin 

µ _Haft = tan 

Gleitender Körper auf schiefer Ebene

Nachdem der Körper angefangen hat zu gleiten, verringert man den Neigungswinkel der Ebene bis der Körper aufhört zu gleiten.

Die Geschwindigkeit des gleitenden Körpers sollte gleichförmig sein.

µ _Gleit = tan 

d) Nenne typische Werte für die Reibungszahlen _Haft und  _Gleit