Reibung Rechner
Berechnen Sie Reibungskräfte und Reibungskoeffizienten zwischen Oberflächen.
Reibung ist eine Kraft, die der relativen Bewegung zwischen zwei sich berührenden Oberflächen entgegenwirkt. Sie tritt auf, wenn ein Körper über eine Oberfläche gleitet oder zu gleiten versucht. Die Reibungskraft wirkt immer parallel zur Kontaktfläche und entgegen der Bewegungsrichtung.
- Haftreibung: Tritt auf, wenn sich zwei Körper relativ zueinander in Ruhe befinden. Sie verhindert das Beginnen einer Bewegung.
- Gleitreibung: Wirkt zwischen zwei Körpern, die sich relativ zueinander bewegen. Sie ist meist kleiner als die Haftreibung.
- Rollreibung: Entsteht beim Rollen eines Körpers auf einer Oberfläche. Sie ist deutlich geringer als Gleitreibung.
Der Reibungskoeffizient (μ) ist ein Maß für die Stärke der Reibung zwischen zwei Oberflächen. Er ist dimensionslos und hängt von den Materialeigenschaften und der Oberflächenbeschaffenheit ab. Typische Werte sind:
- Metall auf Metall (trocken): 0,5-0,7
- Holz auf Holz: 0,3-0,5
- Gummi auf Asphalt: 0,6-0,8
- Eis auf Eis: 0,02-0,05
Die Reibungskraft (FR) wird berechnet als Produkt aus dem Reibungskoeffizienten (μ) und der Normalkraft (FN):
F_R = μ × F_N
Auf einer geneigten Ebene mit Winkel θ beträgt die Normalkraft:
F_N = m × g × cos(θ)
Die Hangabtriebskraft (FH) parallel zur geneigten Ebene beträgt:
F_H = m × g × sin(θ)
Dabei ist m die Masse des Körpers und g die Erdbeschleunigung (9,81 m/s²).
- Fahrzeugtechnik: Reifenhaftung, Bremssysteme, Antriebsschlupfregelung
- Maschinenbau: Lager, Getriebe, Kupplungen
- Bauwesen: Rutschfestigkeit von Bodenbelägen, Stabilität von Hängen
- Sport: Skifahren, Schlittschuhlaufen, Reifenauswahl im Motorsport
Warum ist Haftreibung größer als Gleitreibung?
Haftreibung ist größer, weil sich bei ruhenden Körpern mikroskopische Verbindungen zwischen den Oberflächen bilden können. Diese müssen erst überwunden werden, bevor eine Bewegung beginnt.
Wie kann man Reibung reduzieren oder erhöhen?
Reduzierung: Durch Schmierung, glattere Oberflächen oder Rollenlager. Erhöhung: Durch rauere Oberflächen, weichere Materialien oder Verzicht auf Schmierung.
Welche Rolle spielt die Auflagefläche bei der Reibung?
Überraschenderweise hat die Größe der Auflagefläche keinen Einfluss auf die Reibungskraft. Diese hängt nur von der Normalkraft und dem Reibungskoeffizienten ab.