Haftreibung
Haftreibung liegt vor, wenn ein Körper auf einem anderen (einer Unterlage) haftet, sich also beide Körper zueinander in Ruhe befinden. Dabei wirkt auf den betrachteten Körper eine Kraft, die als Haftreibungskraft bezeichnet wird. Sie ist immer so gerichtet, dass sie die Bewegung des Körpers relativ zum anderen Körper (Unterlage) verhindert. Die Haftreibungskraft ist umso größer,
- je größer die Normalkraft ist und
- je größer die Reibungszahl ist.
Sie ist unabhängig von der Größe der Berührungsflächen. Die Haftreibungskraft kann berechnet werden mit der Gleichung:
Haftreibung liegt vor, wenn ein Körper auf einem anderen (einer Unterlage) haftet, sich also beide Körper zueinander in Ruhe befinden. Dabei wirkt auf den betrachteten Körper eine Kraft, die als Haftreibungskraft bezeichnet wird. Sie ist immer so gerichtet, dass sie die Bewegung des Körpers relativ zum anderen Körper (Unterlage) verhindert.
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Haftreibung zwischen Fahrzeugketten und Erdboden
B. Grimm, Berlin
Ursachen für das Auftreten
Die wesentliche Ursache für das Auftreten der Haftreibungskraft liegt in der Oberflächenbeschaffenheit der Körper begründet, die sich berühren. Diese Berührungsflächen sind mehr oder weniger rau (Bild 2). Liegen die Körper aufeinander, so "verhaken" sich die Unebenheiten der Flächen. Damit wird die Bewegung verhindert.
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Ursache der Reibungskraft ist die Oberflächenbeschaffenheit
Berechnung der Haftreibungskraft
Der Betrag der bei Haftreibung auftretenden Haftreibungskraft 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 Haftreibungszahl erfasst.
Der Betrag der Haftreibungskraft ist umso größer, je größer die Normalkraft ist und je rauer die Berührungsflächen sind. Die Haftreibungskraft kann berechnet werden mit der Gleichung:
In der nachfolgenden Tabelle sind einige Werte von Haftreibungszahlen angegeben.
| Stoff | Haftreibungszahl |
| Holz auf Holz | 0,6 |
| Reifen auf Asphalt trocken | 0,8 |
| Reifen auf Asphalt nass | 0,5 |
| Reifen auf Beton trocken | 0,9 |
| Reifen auf Beton nass | 0,6 |
| Stahl auf Grauguss | 0,20 |
| Stahl auf Stahl trocken | 0,15 |
| Stahl auf Stahl geschmiert | 0,10 |
| Stahl auf Eis | 0,03 |
Erwünschte und unerwünschte Haftreibung
Haftreibung ist teilweise erwünscht und teilweise unerwünscht. Erwünschte Haftreibung finden wir z. B. zwischen unseren Schuhen und dem Gehweg, damit wir nicht rutschen. Auch die Haftreibungskraft zwischen dem Reifen eines Autos und der Straße sollte möglichst groß sein, um ein sicheres Fahren und Bremsen zu ermöglichen.
Unerwünschte Haftreibung tritt z. B. auf, wenn wir einen schweren Schrank im Zimmer verschieben wollen oder wenn eine Schraube, die wir lösen wollen, fest haftet.
Die Haftreibungskraft kann vergrößert werden durch
- Vergrößerung der Normalkraft,
- Aufrauung der Berührungsflächen.
Die Haftreibungskraft kann verkleinert werden durch
- Verkleinerung der Normalkraft,
- Glättung der Oberflächen,
- Schmiermittel (Öl, Fett, Wasser).
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Reibungskraft bei unterschiedlicher Normalkraft: Je größer die Normalkraft ist, desto größer ist auch die Reibungskraft.
