Reibungsarbeit

Die Reibungsarbeit ist eine Art der mechanischen Arbeit und wie jede Arbeit eine Prozessgröße. Reibungsarbeit wird z. B. verrichtet, wenn man mit dem Fahrrad rollt, auf Skiern einen Hang hinab gleitet oder ein Auto abgebremst wird.
Die dabei wirkende bewegungshemmende Kraft ist die Reibungskraft. Der zurückgelegte Weg ergibt sich aus der Schnelligkeit der Bewegung des Körpers. Reibungskraft und Weg sind entgegengesetzt gerichtet. Ist die Reibungskraft konstant, so kann die Reibungsarbeit berechnet werden mit den Gleichungen:

$\begin{array}{l}{W}_R=F_R\cdot s\\ W_R=\mu \cdot F_N\cdot s\\ F_R\text{ Reibungskraft}\\ s\text{ zurückgelegter Weg}\\ \mu \text{ Reibungszahl}\\ F_N\text{ Normalkraft (senkrecht auf die Unterlage}\\ \text{ wirkende Kraft)}\end{array}$

Beim Verrichten von Reibungsarbeit wird mechanische Energie in thermische Energie umgewandelt und in Form von Wärme an die Umgebung abgegeben. Für den Zusammenhang zwischen der Reibungsarbeit und der Änderung der mechanischen Energie gilt:

$W_R=\Delta E_{mech}$

Auch beim gleichförmigen Fahren oder beim Beschleunigen eines Fahrzeuges wird Reibungsarbeit verrichtet. Beim gleichförmigen Fahren muss so viel Energie zugeführt werden, wie Reibungsarbeit verrichtet wird. Beim Beschleunigen ist die zugeführte Energie größer als die durch Reibung in Wärme umgewandelte Energie. In diesem Falle wird neben der Reibungsarbeit auch Beschleunigungsarbeit verrichtet.