Gleitreibung

Gleitreibung liegt vor, wenn ein Körper auf einem anderen (einer Unterlage) gleitet, sich also beide Körper gegeneinander bewegen. Dabei wirkt auf den betrachteten Körper eine Kraft, die als Gleitreibungskraft bezeichnet wird. Sie ist immer so gerichtet, dass sie die Bewegung des Körpers relativ zum anderen Körper (Unterlage) hemmt.

Gleitreibung: Die Personen gleiten auf der Rutschbahn.

Gleitreibung: Die Personen gleiten auf der Rutschbahn.

Gleitreibung - Rutschen

Ursachen für das Auftreten

Die wesentliche Ursache für das Auftreten der Gleitreibungskraft liegt in der Oberflächenbeschaffenheit der Körper begründet, die sich berühren. Diese Berührungsflächen sind mehr oder weniger rau (Bild 2). Bewegen sich die Körper aufeinander, so "verhaken" sich die Unebenheiten der Flächen. Damit wird die Bewegung gehemmt.

Ursache der Reibungskraft ist die Oberflächenbeschaffenheit

Ursache der Reibungskraft ist die Oberflächenbeschaffenheit

Berechnung der Gleitreibungskraft

Der Betrag der bei Gleitreibung auftretenden Gleitreibungskraft ist abhängig

  • von der Kraft, mit der ein Körper senkrecht auf eine Unterlage drückt; diese senkrecht auf die Unterlage wirkende Kraft wird als Normalkraft bezeichnet;
  • von der Art und der Beschaffenheit der Berührungsflächen; diese Materialbeschaffenheit wird durch die Gleitreibungszahl erfasst.

Der Betrag der Gleitreibungskraft ist umso größer, je größer die Normalkraft ist und je rauer die Berührungsflächen sind. Die Gleitreibungskraft kann berechnet werden mit der Gleichung:

F R = μ F N                       F R      Reibungskraft                        μ       Gleitreibungszahl                        F N     Normalkraft (senkrecht auf die                                Unterlage wirkende Kraft)

In der nachfolgenden Tabelle sind einige Werte von Gleitreibungszahlen angegeben.

StoffGleitreibungszahl
Holz auf Holz0,5
Reifen auf Asphalt trocken0,5
Reifen auf Asphalt nass0,3
Reifen auf Beton trocken0,6
Reifen auf Beton nass0,5
Stahl auf Stahl trocken0,10
Stahl auf Stahl geschmiert0,05
Stahl auf Eis0,01
Bremsbelag auf Stahl0,60

Erwünschte und unerwünschte Gleitreibung

Gleitreibung ist teilweise erwünscht und teilweise unerwünscht. Erwünschte Gleitreibung tritt z. B. zwischen der Bremscheibe und den Bremsklötzen bei der Bremse eines PKW oder zwischen dem Bremsgummi und der Felge bei einer Felgenbremse am Fahrrad auf.
Unerwünschte Gleitreibung findet man z. B., wenn man einen schweren Schrank im Zimmer verschieben will oder wenn man mit den Skiern einen Abhang hinunterfährt.

Die Gleitreibungskraft kann vergrößert werden durch

  • Vergrößerung der Normalkraft,
  • Aufrauung der Berührungsflächen.

Die Gleitreibungskraft kann verkleinert werden durch

  • Verkleinerung der Normalkraft,
  • Glättung der Oberflächen,
  • Schmiermittel (Öl, Fett, Wasser).
Reibungskraft bei unterschiedlichen Oberflächen

Reibungskraft bei unterschiedlichen Oberflächen

Stand: 2010
Dieser Text befindet sich in redaktioneller Bearbeitung.

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