F - Ccp14
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Reibung zwischen festen Stoffen Haftreibung Gleitreibung Inhalt • Reibungskraft – Normalkraft – Hangabtriebskraft Reibungskräfte zwischen Festkörpern FN m g 1N Normalkraft, z. B. die Schwerkraft FH 0 FN 1N Haftreibungskraft FGR FN 1N Gleitreibungskraft μ0 1 Haftreibungskoeffizient μ 1 Gleitreibungskoeffizient FGR FN FH Haft- und Gleitreibung • Kraft F wirke in Richtung der Bahn – bis F = FH • Bei F > FH wandelt sich die Haft- zur kleineren Gleitreibung FG , • der Körper beginnt die mit F- FG beschleunigte Bewegung, es erscheint die gleichgroße Trägheitskraft F FG FH F-FG FN Haft- und Gleitreibung • Kraft F wirke in Richtung der Bahn – bis F = FH • Bei F > FH wandelt sich die Haft- zur kleineren Gleitreibung FG , • der Körper beginnt die mit F- FG beschleunigte Bewegung, es erscheint die gleichgroße Trägheitskraft F-FG FN Haft- und Gleitreibung • Kraft F wirke in Richtung der Bahn – bis F = FH • Bei F > FH wandelt sich die Haft- zur kleineren Gleitreibung FG , • der Körper beginnt die mit F- FG beschleunigte Bewegung, es erscheint die gleichgroße Trägheitskraft FN Reibung auf der „Schiefen Ebene“ Dunkel rot/grün: Haft/Gleit Reibungskraft Haftreibung vor dem Übergang zur Gleitreibung Dunkel Rot: Reibungskraft Trägheitskraft im Moment des Übergangs zur Gleitreibung Dunkel Grün: Gleitreibungskraft, Orange: Trägheitskraft Trägheitskraft im Moment des Übergangs zur Gleitreibung Dunkel rot: Reibungskraft, Orange: Trägheitskraft Zum Vergleich: Viskose Reibung Nach kurzer Zeit kräftefrei, konstante Geschwindigkeit Kräfte auf der schiefen Ebene FG m g F FG sin 1 N Schwerkraft 1 N Hangabtriebskraft FN FG cos 1 N Normalkraft FGR FH 0 FN 1 N Haftreibungskraft FGR FN 1 N Gleitreibungskraft F α FN FG FH Versuch: Reibung zwischen festen Körpern Variable Hangabtriebskraft auf einer schiefen Ebene Reibung zwischen Festkörpern : • Antriebskraft kleiner als die Haft-Reibungskraft: Der Körper bleibt in Ruhe • Antriebskraft größer als die Haft-Reibungskraft: Beschleunigte Bewegung – Wenn ein Körper in Bewegung gerät, dann bewegt er sich beschleunigt • Bei Beginn der Bewegung wechselt die Reibung von der Haft- zur kleineren Gleitreibung • In der Realität ergibt sich aus der bei höherer Geschwindigkeit einsetzenden viskosen Reibung an Luft eine Höchstgeschwindigkeit Erinnerung: Aussage der Newtonschen Gleichung für viskose Medien: In viskosen Medien ist die Reibungskraft proportional zur Geschwindigkeit • Eine beliebig kleine Kraft führt zum „Kriechen“ • Bei konstanter Antriebskraft stellt sich - bei genügend langer Fahrbahn - eine konstante Geschwindigkeit ein Zusammenfassung Bei der Reibung zwischen festen Körpern gibt es die „Haftreibungskraft“ mit besonderer Bedeutung: • Eine Kraft kleiner als die „Haftreibungskraft“ lässt den Körper in Ruhe • Eine Kraft größer als die „Haftreibungskraft“ führt zur beschleunigten Bewegung
