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Reibung zwischen festen Stoffen Haftreibung Gleitreibung.

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Präsentation zum Thema: "Reibung zwischen festen Stoffen Haftreibung Gleitreibung."—  Präsentation transkript:

1 Reibung zwischen festen Stoffen Haftreibung Gleitreibung

2 Inhalt Reibungskraft –Normalkraft –Hangabtriebskraft

3 Reibungskräfte zwischen Festkörpern 1 N Normalkraft, z. B. die Schwerkraft 1 NHaftreibungskraft 1 NGleitreibungskraft μ0μ0 1Haftreibungskoeffizient μ 1Gleitreibungskoeffizient FHFH F GR FNFN

4 Haftreibungskraft zwischen Festkörpern F N = m · g 1 N Normalkraft, z. B. die Schwerkraft F H = μ 0 · F N 1 NHaftreibungskraft μ0μ0 1Haftreibungskoeffizient FNFN FHFH Für parallel zur Bahn wirkende Kräfte kleiner gleich der Haftreibungskraft bleibt der Körper in Ruhe

5 Gleitreibungskraft zwischen Festkörpern F N = m · g 1 N Normalkraft, z. B. die Schwerkraft F G = μ · F N 1 NGleitreibungskraft μ 1Gleitreibungskoeffizient FGFG FNFN Größere Kräfte bewegen den Körper: Die Haft- wird zur kleineren Gleitreibungskraft, der Körper setzt sich konstant beschleunigt in Bewegung

6 Haft- und Gleitreibung Kraft F wirke in Richtung der Bahn –bis F = F H Bei F > F H wandelt sich die Haft- (grauer Pfeil) zur kleineren Gleitreibung F G (grüner Pfeil), der Körper beginnt die mit F- F G beschleunigte Bewegung, es erscheint die gleichgroße Trägheitskraft (violett) FHFH FNFN FFGFG F-F G

7 Haft- und Gleitreibung Kraft F wirke in Richtung der Bahn –bis F = F H Bei F > F H wandelt sich die Haft- zur kleineren Gleitreibung F G, der Körper beginnt die mit F- F G beschleunigte Bewegung, es erscheint die gleichgroße Trägheitskraft

8 Reibung auf der Schiefen Ebene Grau/grün: Haft/Gleit Reibungskraft Größerer Neigungswinkel größere Hangabtriebs-, kleinere Normalkraft

9 Haftreibung

10 Moment des Übergangs von der Haft- zur Gleitreibung: Beschleunigung und Trägheitskraft Dunkel Grün: Gleitreibungskraft, Violett: Trägheitskraft

11 Beschleunigte Bewegung mit Gleitreibung Dunkel Grün: Reibungskraft, Violett: Trägheitskraft

12 Zum Vergleich: Viskose Reibung in Flüssigkeiten und Gasen Die Bewegung wird nach kurzer Zeit kräftefrei: konstante Geschwindigkeit

13 Haftreibung eines Fußgängers auf Eis

14 Beschleunigte Bewegung eines Fußgängers mit Gleitreibung Dunkel Grün: Reibungskraft, Violett: Trägheitskraft

15 Abhilfe: Der Fußgänger rennt bergab, die Reibungskraft verschwindet bei Hangabtriebs- gleich Trägheitskraft Rot: Hangabtriebs-, Grau: Stütz-, Violett: Trägheitskraft

16 Kräfte auf der schiefen Ebene FNFN FHFH F FGFG α 1 NSchwerkraft 1 NHangabtriebskraft 1 NNormalkraft 1 NHaftreibungskraft 1 NGleitreibungskraft F GR

17 Versuch: Reibung zwischen festen Körpern Variable Hangabtriebskraft auf einer schiefen Ebene

18 Reibung zwischen Festkörpern : Antriebskraft kleiner als die Haft-Reibungskraft: Der Körper bleibt in Ruhe Antriebskraft größer als die Haft-Reibungskraft: Beschleunigte Bewegung –Wenn ein Körper in Bewegung gerät, dann bewegt er sich beschleunigt, wird also immer schneller Bei Beginn der Bewegung wechselt die Reibung von der Haft- zur kleineren Gleitreibung Der mit der Geschwindigkeit anwachsendeLuftwiderstand führt - trotz konstanter Kraft – zur Höchstgeschwindigkeit

19 Zusammenfassung Bei der Reibung zwischen festen Körpern gibt es dieHaftreibungskraft mit besonderer Bedeutung: Eine Kraft kleiner als die Haftreibungskraft lässt den Körper in Ruhe Eine Kraft größer als die Haftreibungskraft führt zur beschleunigten Bewegung Vergleich mit Reibung in viskosem Medium: In viskosen Medien ist die Reibungskraft proportional zur Geschwindigkeit Eine beliebig kleine Kraft führt zum Kriechen Bei konstanter Antriebskraft stellt sich - bei genügend langer Fahrbahn - eine konstante Geschwindigkeit ein

20 finis Rot: Hangabtriebs-, Grau: Stütz-, Violett: Trägheitskraft


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