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Coulomb-Reibung

Die Coulomb-Reibungskraft hat eine ganz einfache Gleichung: .
Dabei ist μ der Reibungskoeffizient. Dieser ist je nach Reibungsart sowie den Materialien von Körper und Unterlage unterschiedlich.
Es gibt drei verschiedene Sorten von Coulomb-Reibung: Haftreibung, Gleitreibung und Rollreibung.
Da in der oben stehenden Gleichung die Geschwindigkeit nicht vorkommt, sind sowohl die Gleit- als auch die Rollreibung unabhängig von der Geschwindigkeit.

Haftreibung


Wer schon mal versucht hat, einen schweren Schrank zu verschieben, der wird bemerkt haben, dass dieser Schrank bei geringem Kraftaufwand am Boden haftet, er bewegt sich nicht. Erst wenn eine bestimmte Maximalkraft erreicht ist, dann setzt sich der Schrank in Bewegung und lässt sich sogar mit etwas weniger Kraftaufwand weiterschieben.
Die Haftreibungskraft ist die maximale Kraft, die auf einen Gegenstand einwirken kann, ohne dass er sich bewegt.

Gleitreibung


Wenn sich der oben genannte Schrank endlich in Bewegug setzt und über den Fußboden rutscht, dann wirkt noch die Gleitreibungskraft.
Die Gleitreibungskraft ist die Kraft, die nötig ist, um einen Gegenstand mit konstanter Geschwindigkeit zu bewegen.

Gleitreibungskraft ist immer kleiner als Haftreibungskraft

Für alle Materialien gilt .
Warum ist das so? Auch eine scheinbar glatte Fläche ist niemals vollständig glatt. Wenn zwei Flächen aufeinander liegen, dann können sie sich immer etwas in einander "verhaken":
Wenn ein Gegenstand gleitet, entfernen sich die beiden reibenden Schichten etwas voneinander. So lange die Bewegung anhält, haben die beiden Schichten nicht genug Zeit, sich wieder maximal miteinander zu verhaken und es besteht Gleitreibung.

Rollreibung


Rollreibung ist ein Oberbegriff für mehrere Reibungen, die beim Rollen auftauchen. Zum einen reibt die Achse eines Rades an ihrer Aufhängung. Bei Gummirädern gibt es außerdem noch das sogenannte "walken". Die Räder verformen sich etwas an der Seite, wo sie den Boden berühren. Diese ständige Arbeit des Gummis führt auch zu einer Reibungskraft. Nicht zuletzt ist die Unterlage, auf der die Räder rollen sowie auch die Oberfläche der Räder nie ganz glatt. Auch hier entsteht daher Reibung. Rollreibung lässt sich aber in den meisten Fällen recht gut als Coulomb-Reibung beschreiben.

Reibungszahlen

Hier sind einige Beispiele für Reibungszahlen.



Backlinks:
2 Physikbücher:BGPhysik11-EP:3 Kraft:3.6 Reibung und Luftwiderstand