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Reibungskraft

Die zweitwichtigste aller Kräfte ist die Reibungskraft, in Schulaufgaben wird sie oft vernachlässigt, doch praktisch gesehen tritt sie überall auf (außer im Vakuum). Die Reibung entsteht wenn sich verschiedene Körper berühren, die Kräfte die zwischen ihnen wechselwirken nennt man Reibungskräfte. Warum Reibung überhaupt auftritt ist in der Oberflächenbeschaffenheit der Körper zu erkennen, jede Oberfläche hat bestimmte Unebenheiten, wenn jetzt zum Beispiel 2 Körper aufeinander gleiten „verhaken“ sich diese Unebenheiten, und Reibungskräfte sind vorhanden. Auch hier unterscheidet man verschiedene Arten:

Abbildung für ein Beispiel der Haftreibung
Abbildung für ein Beispiel der Haftreibung

  • Haft-/Gleitreibung:
    $$F=\mu\cdot F_N$$ $\mu$ - Reibungszahl, für jeden Werkstoff verschieden
    $F_N$ - Normalkraft
  • Rollreibungskraft:
    $$F=\frac{f}{r}\cdot F_N$$ $f$ - Reibungsarm
    $r$ - Radius des rollenden Körpers

 

Beispiel

Auf einer geneigten Ebene mit Holzoberfläche gleitet ein Marmorquader herab. Der Marmorquader hat die Masse $m=190\text{ g}$. Die Anpresskraft $F_N$, mit welcher der Marmorquader auf die geneigte Ebene gepresst wird, beträgt ein Drittel der Gewichtskraft $F_G$. Die Gleitreibungszahl zwischen Marmor und Holz ist $f_g=0,3$.

  • a) Berechne die Gewichtskraft $F_G$! (Ortsfaktor: $g=9,81\frac{\text{N}}{\text{kg}}$.)
  • b) Berechne die Reibungskraft $F_R$!

Lösung:
a) Die Gewichtskraft beträgt: $$F_G=m\cdot g=0,19\text{ kg}\cdot9,81\frac{\text{N}}{\text{kg}}=19,4\cdot10^{-3}\text{ N}$$

b) Die Reibungskaft ergibt sich aus der Normalkraft, die laut Aufgabenstellung ein Drittel der Gewichtskraft ist: $$F_R=F_N\cdot f_g=F_G\cdot\frac{1}{3}\cdot f_g=19,3\cdot10^{-3}\text{ N}\cdot \frac{1}{3}\cdot0,3=1,94\cdot10^{-3}\text{ N}$$

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