Referat - Reibung

Man unterscheidet äußere und innere
Reibung
Die äußere Reibung ist die Reibung
zwischen festen Körpern. Sie bezeichnet den auf einen festen Körper wirkenden Widerstand
(Reibungswiderstand, Reibungskraft), der die Bewegung des Körpers behindert. Jeder auf
einer Unterlage gleitende oder rollende Körper erfährt einen derartigen Widerstand,
dessen Richtung der Bewegungsrichtung entgegengesetzt ist, der also die Bewegung zu hemmen
sucht. Die Reibung wird verursacht durch die stets vorhandenen Unebenheiten der
Berührungsflächen. Um einen Körper entgegen der Reibungskraft auf einer waagerechten
Unterlage in einem gleichförmigen Bewegungszustand zu halten, ist es erforderlich, Arbeit
zu verrichten, die sogenannte Reibungsarbeit. Sie wird vollständig in
Wärmeenergie umgewandelt. Dieser Vorgang stellt also, energetisch betrachtet , eine
Umwandlung von mechanischer Energie in Wärmeenergie dar. Die bei der Reibung frei
werdende Wärme wird als Reibungswärme bezeichnet. Ihr Auftreten ist eine der
Ursachen dafür, daß die von einer Maschine abgegebene mechanische Energie stets kleiner
ist als die ihr zugeführte Energie.
Aber nicht nur ein sich auf einer Unterlage
bewegender Körper erfährt eine Reibungskraft, sondern auch ein auf dieser ruhender. Er
hafte auf der Unterlage. Um ihn in Bewegung zu versetzten , muß man außer seiner
Trägheit noch einen weiteren Widerstand überwinden, die sogenannte Haftreibung (Reibung
der Ruhe). Man hat demnach drei verschiedene Reibungsarten bei festen Körpern zu
unterscheiden und spricht je nachdem, ob ein Körper auf seiner Unterlage haftet, gleitet
oder rollt, von Haftreibung, Gleitreibung oder Rollreibung:
Haftreibung
Der Betrag der Haftreibung kann mit Hilfe
eines Tribometers bestimmt werden. Man legt auf die Waagschale W ein Wägestück
mit der Gewichtskraft G, so daß der Körper K gerade noch nicht in Bewegung
versetzt wird. Der Betrag der Haftreibung ist dann gleich dem Betrag dieser Gewichtskraft.
Aus Messungen ergibt sich, daß der Betrag Haftreibung direkt proportional der senkrecht
auf die Berührungsfläche wirkende Kraft, der sogenannten Normalkraft, ist. Er ist
dagegen unabhängig von der Größe der Berührungsfläche. Dieses Ergebnis wird durch das Coulombsche Reibungsgesetz beschrieben. Es lautet:
Rh = fh
* N
Die Größe des Haftreibungskoeffizienten
ist vom Material und von der Oberflächenbeschaffenheit der Berührungsfläche abhängig.
Der Haftreibungskoeffizient läßt sich mit einer geneigten Ebene bestimmen, deren
Neigungswinkel a so eingestellt wird, daß der darauf befindliche Körper K gerade
noch nicht in Bewegung gerät. Dann ist der Betrag P der parallel zur geneigten
Ebene schräg nach unten gerichteten Kraft P gerade gleich dem Betrag Rh
der Haftreibung. Ist G der Betrag der Gewichtskraft G des Körpers K,
gilt für den Betrag N der senkrecht zur geneigten Ebene gerichteten Normalkraft:
N = G * cos a
und für den Betrag P der Kraft P,
der gleich dem Betrag Rh der Haftreibung ist:
P = Rh = G *
sin a
Gleitreibung
Auch der Betrag Rg der
Gleitreibung ist, wie der Betrag der Haftreibung, unabhängig von der Größe der
Berührungsfäche und direkt proportional zum Betrag N der Normalkraft. Bei der
Gleitreibung gilt ebenfalls das Coulombsche Reibungsgesetz in der Form:
Rg = fg
* N
Der Proportionalitätsfaktor fg
wird hierbei als Gleitreibungskoeffizient oder als Gleitreibungszahl
bezeichnet. Seine Größe ist vom Material und ...


Das komplette Referat erhältst Du nach Eingabe Deiner E-Mail als kostenlosen Download.

Oder anmelden bzw. kostenlos registrieren.