Reibung Temperatur?
Wie jeder weiß entsteht durch Reibung Hitze, als Beispiel wenn man die Hände aneinander reibt entsteht Hitze, oder wenn man ein Stock gegen ein anderen stock reibt erhitzt es, wenn man es schnell genug macht dann kann es brennen.
Gibt es da aber eine Möglichkeit die Temperatur auszurechnen? Also eine Formel damit man die Temperatur und die Geschwindigkeit der ansteigende Temperatur durch Reibung ausrechnen kann.
Ich weiß das es etwas mit der Geschwindigkeit der reibung, ich denke die Masse kommt auch dazu, und auch ob ein Objekt rau ist oder glatt, dazu vermute ich das die Zeit damit auch zu tun hat, naja ich weiß es.
Gibt es aber dafür eine richtige Formel?
Bin einfach interessiert daran.
Danke im voraus!
1 Antwort
Die Berechnung der durch Reibung erzeugten Wärme und der damit verbundenen Temperaturerhöhung kann recht komplex sein und hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab, darunter die Art der Reibung, die Beschaffenheit der Materialien, die aufeinander reiben, und die Geschwindigkeit der Bewegung.
Die grundlegende Formel für die durch Reibung erzeugte Wärme lautet:
Q = F * d
wo
Q = Wärme
F = Reibungskraft
d = zurückgelegte Strecke
Die Reibungskraft kann wiederum berechnet werden durch:
F = u * N
wo
u = Reibungskoeffizient
N = Normalkraft (in der Regel gleich dem Gewicht des Objekts)
Diese Formeln geben die Wärme in Joule an, die durch die Reibung erzeugt wird. Um zu berechnen, wie viel sich ein Objekt durch diese Wärme erwärmt, kann man die spezifische Wärmekapazität des Materials verwenden. Die Formel dafür lautet:
delta T = Q / (m * c)
wo
delta T = Temperaturänderung
Q = Wärme
m = Masse des Objekts
c = spezifische Wärmekapazität des Materials
Diese Formel sagt im Grunde, dass die Temperaturänderung gleich der erzeugten Wärme dividiert durch das Produkt aus Masse und spezifischer Wärmekapazität ist. Sie setzt voraus, dass all die durch Reibung erzeugte Wärme in das Erwärmen des Objekts geht und nichts verloren geht oder anderweitig abgeführt wird, was in der Realität nicht immer der Fall ist.
Beachte auch, dass diese Berechnungen auf einer idealisierten Sicht von Reibung und Wärmeübertragung basieren und in vielen realen Situationen nicht perfekt funktionieren werden. Zum Beispiel können der Reibungskoeffizient und die spezifische Wärmekapazität in Wirklichkeit von vielen Faktoren abhängen und sind nicht immer konstant. Auch die Annahme, dass alle erzeugte Wärme in die Erwärmung des Objekts geht, ist oft nicht korrekt, insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten, wo die Wärmeabfuhr eine Rolle spielen kann.
Ich weiß das die Theorie oftmals nicht genau so ist wie in der Praxis, dennoch danke für die Formel das hat mir geholfen. Ist N normalerweise nicht Newton? Also die Einheit für ein Kraft? Und der Gewicht ist ja die Masse oder unterscheidet sich was zwischen dem beiden?