1.6.4.1 Gleit- und Haftreibung

Gleitreibung

Ein auf einer waagrechten Platte angestoßenes Holzklötzchen verharrt nicht in einer gleichförmigen Bewegung, sondern kommt nach kurzer Zeit zur Ruhe. Diese Tatsache weist auf eine von der Platte ausgehende Reibungskraft FR hin, welche der Bewegung entgegenwirkt. Kleine Erhebungen der Berührungsflächen behindern sich gegenseitig.

Abb. 1

Zieht man, wie in Abb. 1 sichtbar, ein Holzklötzchen mit einem Federkraftmesser gleichförmig über die Tischplatte, dann ist die Federkraft Fz gleich der Reibungskraft FR. Die Reibungskraft kann deshalb am Kraftmesser abgelesen werden.

Es stellt sich heraus, dass die Reibungskraft nicht von der Geschwindigkeit und der Größe der Reibflächen abhängig ist. Neben der Rauigkeit der Reibflächen ist nur noch die Kraft von entscheidender Bedeutung, mit der das Klötzchen auf seine Unterlage drückt. Diese Kraft trägt den Namen Normalkraft FN. Wenn das Klötzchen auf einer waagrechten Fläche liegt, dann gleicht FN seiner Gewichtskraft.

Es gilt: FR ~ FN

Der Quotient FR/FN kennzeichnet die Rauigkeit der reibenden Flächen, er wird Reibungskoeffizient µ genannt.

FR/FN = µ

Haftreibung

Wird ein Holzklötzchen aus der Ruhe in Bewegung gesetzt, dann ist zunächst eine im Vergleich zur Gleitreibungskraft größere Kraft, Haftreibungskraft FH genannt, erforderlich. Zieht man einen Schlitten auf einem beschneiten Weg an, dann ist der Unterschied zwischen Haft- und Gleitreibungskraft besonders auffällig.

Wie für FR gilt auch für FH :

FH ~ FN

→ FH / FN = µH , µH : Haftreibungskoeffizient, (µH > µ)

Wegen FH > FR sollte ein Autofahrer darauf achten, dass sein Auto mit rollenden und nicht mit schleifenden Rädern gebremst wird. Bei rollenden Rädern ist die maximale Bremskraft FH und nicht FR. Mit FH ist ein kürzerer Bremsweg möglich als mit FR .