Reibung

Die Reibung ist eine Kraft, welche auf Objekte wirkt, welche aufeinander rollen, gleiten oder haften. Dabei wirkt diese Kraft immer der Bewegung entgegen. Verursacht wird Reibung durch die Oberflächenstruktur der Materialien die aufeinander reiben, denn kein Material ist komplett glatt, daher verhaken sich winzige Ungleichmäßigkeiten in den Oberflächen ineinander, wodurch es nicht einfach übereinander gleitet (siehe Bild).

Formelsymbol:  FR 

Einheit:                Newton (1N). 


Formel

Die Formel für die Reibung ist folgende:

  • FR = Reibung (in N)
  • μ = Reibungszahl (diese ist je nach Material unterschiedlich)
  • FN = Die Kraft, mit welcher das Objekt senkrecht auf den Untergrund gedrückt wird (auf Ebenen Flächen die Gewichtskraft). (in N)

Beispielaufgabe

Ein Stahlwürfel mit 10kg gleitet über eine Unterlage aus Stahl (μ=0,1). Wie groß ist die Reibung?

 

Geg.:  μ=0,1;  m=10kg;  g=9,81m/s2

 

Ges.:  FR

 

Lsg.:  Da ihr FN nicht habt, müsst ihr diese erstmal berechnen. Auf ebenen Flächen ist FN=FG. Daher berechnet erstmal die Gewichtskraft: 

 

FN = FG = m·g = 10kg·9,81m/s2 = 98,1N

 

Jetzt setzt ihr alles in die Formel für Reibung ein und ihr erhaltet das Ergebnis:

 

FR = μ·FN = 0,1·98,1N = 9,81N

 

A: Also entsteht eine Reibung von 9,81N.

Einflüsse auf die Reibung

Man kann die Reibung beeinflussen, indem man...:

  • ... andere Materialien verwendet, welche einen höhere oder niedrigere Reibungszahl haben.
  • ... die Normalenkraft (also das Gewicht) des Gegenstands erhöht oder verkleinert (Je größer die Normalenkraft ist, desto größer ist auch die Reibung).
  • ... die Oberfläche der Materialien anraut (also rauer macht), da dadurch die Reibungszahl auch höher wird.
  • ... die Unterlage schmiert, also Öl oder Wasser drauf gießt, dadurch verkleinert sich die Reibungszahl.

Reibungsarten

  • Haftreibung: Die Haftreibung ist die stärkste Reibung, welche auftritt, wenn ein Objekt irgendwo draufsteht und sich nicht bewegt. Diese Reibung muss erst überwunden werden, bevor sich das Objekt in Bewegung setzt.
  • Gleitreibung: Die Gleitreibung tritt auf, wenn ein Objekt über einen Untergrund gleitet, also darüber "rutscht". Sie ist nicht ganz so stark wie die Haftreibung.
  • Rollreibung: Die Rollreibung tritt auf, wenn ein Rundes Objekt über einen Untergrund rollt. Sie ist die schwächste Reibung, also bremst das Objekt am wenigsten ab.