Was ist Reibung?

Reibung ist der Bewegungswiderstand eines Objekts, das sich relativ zu einem anderen bewegt. Es ist keine fundamentale Kraft wie Schwerkraft oder Elektromagnetismus. Stattdessen glauben Wissenschaftler, dass dies das Ergebnis der elektromagnetischen Anziehung zwischen geladenen Teilchen in zwei sich berührenden Oberflächen ist.

Wissenschaftler begannen im 14. Jahrhundert, die Reibungsgesetze zusammenzusetzen, aber wegen der Wechselwirkungen sind so komplex, dass die Charakterisierung der Reibungskraft in verschiedenen Situationen typischerweise Experimente erfordert und nicht allein aus Gleichungen oder Gesetzen abgeleitet werden kann.

Für jede allgemeine Reibungsregel gibt es ebenso viele Ausnahmen. Zum Beispiel Während zwei raue Oberflächen (wie Sandpapier), die aneinander reiben, manchmal mehr Reibung aufweisen, können sehr glatt polierte Materialien (wie Glasplatten), die sorgfältig von allen Oberflächenpartikeln gereinigt wurden, tatsächlich sehr stark aneinander haften.

Arten der Reibung

Es gibt zwei Hauptarten der Reibung: statische Reibung und kinetische Reibung. Statische Reibung wirkt zwischen zwei Oberflächen, die sich nicht relativ zueinander bewegen, während kinetische Reibung auftritt wirkt zwischen bewegten Objekten.

In Flüssigkeiten ist Reibung der Widerstand zwischen sich bewegenden Schichten eines Fluids, der auch als Viskosität bezeichnet wird. Im Allgemeinen sind viskosere Flüssigkeiten dicker, sodass Honig mehr Flüssigkeitsreibung als Wasser hat.

Die Atome in einem festen Material können ebenfalls Reibung erfahren. Wenn beispielsweise ein fester Metallblock komprimiert wird, bewegen sich alle Atome im Material und erzeugen innere Reibung.

In der Natur gibt es keine völlig reibungslosen Umgebungen: Selbst im Weltraum gibt es winzige Materieteilchen kann interagieren und Reibung verursachen.

Reibungskoeffizient

Zwei feste Objekte, die sich gegeneinander bewegen, erfahren kinetische Reibung. In diesem Fall ist die Reibung ein Bruchteil der senkrechten Kraft, die zwischen zwei Objekten wirkt (der Bruchteil wird durch eine Zahl bestimmt, die als Reibungskoeffizient bezeichnet wird und durch Experimente bestimmt wird). Im Allgemeinen ist die Kraft unabhängig von der Kontaktfläche und hängt nicht davon ab, wie schnell sich die beiden Objekte bewegen.

Reibung wirkt auch bei stationären Objekten. Statische Reibung verhindert die Bewegung von Objekten und ist im Allgemeinen höher als Die Reibungskraft, die dieselben beiden Objekte erfahren, wenn sie sich relativ zueinander bewegen. Statische Reibung verhindert, dass eine Box auf einer Steigung nach unten rutscht.

Reibungsanwendungen

Reibung spielt in vielen alltäglichen Prozessen eine wichtige Rolle. Wenn beispielsweise zwei Objekte aneinander reiben, wird durch Reibung ein Teil der Bewegungsenergie in Wärme umgewandelt. Aus diesem Grund wird beim Reiben zweier Stöcke schließlich ein Feuer erzeugt.

Reibung ist auch für den Verschleiß von Fahrradgetrieben und anderen mechanischen Teilen verantwortlich. Aus diesem Grund werden häufig Schmiermittel oder Flüssigkeiten verwendet, um die Reibung – und den Verschleiß – zwischen beweglichen Teilen zu verringern.

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