Reibung und Fortbewegung

Mechanik Klasse 7, 8

Zum Ausprobieren: Reibung

Reiben Sie die Körper aneinander und beobachten Sie Temperatur und Bewegung der Teilchen.

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Rund 3 MB – im Mobilfunknetz kann das einen Moment dauern.

Simulation von PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, lizenziert unter CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu)

Reibungskräfte wirken zwischen sich berührenden Flächen und sind stets gegen die (mögliche) Bewegung gerichtet.
Man unterscheidet Haftreibung (Körper ruht), Gleitreibung (Körper rutscht) und Rollreibung (Körper rollt). Es gilt: Haftreibung > Gleitreibung > Rollreibung – deshalb erfand man das Rad.
Die Reibungskraft hängt von der Anpresskraft und der Beschaffenheit der Flächen ab – kaum jedoch von der Größe der Auflagefläche.
Ohne Haftreibung wäre Gehen, Fahren und Bremsen unmöglich: Der Schuh drückt nach hinten gegen den Boden, die Haftreibung schiebt uns nach vorn.
Reibung erwünscht: Bremsen, Schuhsohlen, Streusand. Reibung unerwünscht: Lager, Getriebe – dort helfen Schmiermittel und Kugellager.

Ordne zu (Haft-, Gleit- oder Rollreibung): (a) Skifahren, (b) startendes Fahrrad, (c) Inlineskates, (d) Radiergummi auf Papier.
Lösung
(a) Gleitreibung, (b) Haftreibung (Reifen–Boden), (c) Rollreibung, (d) Gleitreibung.
Warum streut man im Winter Sand oder Splitt auf vereiste Wege?
Lösung
Sand erhöht die Rauigkeit der Oberfläche und damit die Haftreibung – die Schuhe finden wieder „Halt“.
Warum sind Autoreifen im Winter aus weicherem Gummi und mit tieferem Profil?
Lösung
Weicher Gummi bleibt bei Kälte griffig (höhere Haftreibung), das Profil leitet Wasser und Schneematsch ab, damit die Fläche Kontakt zur Straße behält.

Plane einen Versuch mit Holzklotz, Federwaage und verschiedenen Unterlagen, um Haft- und Gleitreibung zu vergleichen. Stelle die Ergebnisse in einer Tabelle dar.