Statische vs Gleitreibung
Wenn es eine Relativbewegung oder einen Versuch zwischen zwei sich berührenden Oberflächen gibt, werden Kräfte erzeugt, die der Bewegung entgegengesetzt sind. Im Allgemeinen werden diese Kräfte als Reibung bezeichnet. Reibung tritt zwischen festen Oberflächen, flüssigen Oberflächen und zwischen flüssigen / festen Oberflächen auf. Die Reibung innerhalb einer Flüssigkeit wird als Viskosität bezeichnet. Die Diskussion dieses Artikels konzentriert sich hauptsächlich auf die Reibungskräfte, die auf feste Oberflächen wirken.
Im makroskopischen Maßstab wird der Ursprung der Reibungskräfte auf die unregelmäßigen Oberflächen der Körper zurückgeführt. Wenn kleine Oberflächenunregelmäßigkeiten wie Spalten und Vorsprünge auf der Oberfläche einer Relativbewegung ausgesetzt sind, behindern sie die Bewegung des anderen, um Reaktionskräfte zu erzeugen. Es gibt Gesetze, die das Verhalten von Reibungskräften erklären.
1. Wenn zwei Oberflächen in Kontakt und in Relativbewegung sind oder dies versuchen, ist die Reibungskraft auf den Körper am Berührungspunkt entgegengesetzt zur Bewegung des Körpers.
2. Wenn die Reibungskräfte auf die Körper gerade ausreichen, um die Körper im Gleichgewicht zu halten, werden die Reibungskräfte als Grenzreibung bezeichnet, und die Größe der Reibung kann unter Berücksichtigung des Gleichgewichts ermittelt werden.
3. Das Verhältnis der Grenzreibung zur Normalreaktion zwischen zwei Oberflächen hängt von den Substanzen ab, aus denen die Oberflächen bestehen, und von der Art der Oberflächen, nicht von der Größe der Normalreaktion. Das Verhältnis ist als Reibungskoeffizient bekannt.
4. Die Größe der Grenzreibung ist unabhängig von der Kontaktfläche der beiden Oberflächen.
5. Während der Bewegung ist die Reibungskraft der Bewegungsrichtung entgegengesetzt und unabhängig von der Geschwindigkeit. Das Verhältnis zwischen der Reibungskraft und der normalen Reaktion zwischen den Oberflächen bleibt konstant und geringfügig geringer als das des Grenzreibungsfalls.
Mikroskopisch wird der Ursprung der Reibungskräfte auf die Abstoßungskräfte zwischen den elektromagnetischen Feldern der Moleküle zurückgeführt.
Was ist Haftreibung?
Wenn sich der Körper im statischen (stationären) Zustand befindet, werden auf den Körper wirkende Reibungskräfte als statische Reibungskräfte bezeichnet. In diesem Fall ist die Vektorsumme der auf den Körper einwirkenden äußeren Kräfte gleich der Größe der Reibungskräfte, jedoch in entgegengesetzter Richtung; daher bleibt der Körper im Gleichgewicht. Die Reibungskräfte nehmen proportional zur resultierenden äußeren Kraft zu, die auf den Körper wirkt, bis er eine Grenze erreicht und sich zu bewegen beginnt. Die maximale Haftreibung ist die Grenzreibung.
Die Reibung ist unabhängig von der Kontaktfläche der beiden Oberflächen und hängt vom Material und der Art des Körpers ab. Sobald die resultierende äußere Kraft die Grenzreibung überschreitet, beginnt sich der Körper zu bewegen.
Was ist Gleitreibung (dynamische Reibung)?
Wenn der Körper in Bewegung ist, werden die auf den Körper wirkenden Reibungskräfte als dynamische Reibungskräfte bezeichnet. Die dynamische Reibungskraft ist unabhängig von Geschwindigkeit und Beschleunigung. Das Verhältnis zwischen der Reibungskraft und der Normalkraft zwischen den Oberflächen bleibt ebenfalls konstant, aber etwas geringer als das Verhältnis für die Grenzreibung.
Was ist der Unterschied zwischen Haftreibung und Gleitreibung (dynamischer Reibung)?
• Der Haftreibungskoeffizient ist geringfügig höher als der dynamische Reibungskoeffizient
• Die Haftreibung variiert proportional zu den äußeren Kräften, während die gleitenden (dynamischen) Reibungskräfte unabhängig von Geschwindigkeit und Beschleunigung (und der resultierenden äußeren Kraft) konstant bleiben.
