Wieso ist die Haftreibung stärker als die Gleitreibung?
4 Antworten
Naja die Haftreibung kannst du dir so vorstellen dass sich die Oberflächen gewissermaßen ineinander verhaken. Diese Bindung muss man erst brechen um die Gleitreibung zu erreichen.
Wenn die Oberflächen gleiten und sich nicht oder nur teilweise verhaken ist damit die Reibung leichter.
Auf Molekularer Ebene ist das etwas komplizierter denn es kann an der Oberfläche tatsächlich zu Intermolekularen Kräften kommen die die beiden Stücke zusammenhält.
Arbeit ist Kraft mal Weg, die schafft man mit viel Kraft über einen kurzen Weg oder mit wenig Kraft über einen langen Weg. Wenn man träge Masse mit letzterer Methode in Bewegung gebracht hat, entstehen bei Stößen auf sehr kurzen Wegen kurzzeitig sehr hohe Kräfte. Die Reibungsarten entsprechen mikroskopisch diesen beiden Methoden. Die träge Masse dient dabei als Speicher für kinetische Energie, die der Arbeit entspricht.
Holzfällerbeispiel: man fällt den Baum leichter, wenn man beim Schwingen der Axt über einen Meter eine geringe Kraft zur Beschleunigung aufwendet, als wenn man die Axtklinge mit der Hand in den Baum drückt.
Mir scheint es wäre sinnlos zwischen Haftreibung und Gleitreibung zu unterscheiden, wenn die Haftreibung kleiner wäre als die Gleitreibung.
Mal angenommen die Haftreibung wäre kleiner als die Gleitreibung:
Zum Beispiel das Ziehen eines Schlittens:
Durch langsames Steigern der Kraft wird versucht einen Schlitten aus der Ruheposition in Bewegung zu setzen. In dem Moment, in dem man die Haftreibungskraft überwindet wird die stärkere Gleitreibungskraft wirksam und man muss noch mehr Kraft aufwenden, um den Schlitten aus der Ruheposition in Bewegung zu setzen. Somit scheint es sinnlos überhaupt von Haftreibung zu sprechen, denn diese hat praktisch keine Auswirkung mehr. Entscheidend ist nur noch die stärkere Gleitreibung.
Gleich kann ich mir schon vorstellen, aber dass die Haftreibung kleiner als die Gleitreibung ist...wie soll das gehen?
Geht auch nicht. Aurel hat ja genau das in seiner Antwort auch beantwortet.
Ja das denke ich auch. Aber das Interessante ist hier, dass der Umstand, dass die Haftreibung größer ist als die Gleitreibung dann schon allein aus Definition der Begriffe folgt.
Bei Wikipedia steht
Die Gleitreibungskraft ist meist geringer als die Haftreibungskraft bei gleicher Normalkraft.
Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Reibung#Gleitreibung
Vermutlich ist gemeint: meist geringer, ansonsten gleich aber niemals größer
Würde ich auch so sagen, anders ists wie du gesagt hast ja auch nicht sinnvoll, aber mir wäre eigentlich kein Material bzw Materialkombination bekannt wo sie gleich sind. Wenn nur sehr sehr nahe, sodass man sie technisch als gleich annehmen kann.
Die Haftreibung (statische Reibungskraft) ist aber immer größer als die Gleitreibungskraft
Ja eben, das habe ich oben versucht zu erläutern, dass der Begriff Haftreibung keinen Sinn mehr hätte, wenn die Haftreibung kleiner wäre als die Gleitreibung
weil die Trägheit dazu kommt und durch mehr Initialkraft überwunden werden muss
Man braucht mehr Initialkraft, aber dann bricht die entgegen der z.B. Zugkraft wirkende Reibungskraft stark ein, wird weniger. Ich verstehe das nicht ganz. Es hat sich doch nichts verändert an der Masse. Ich verstehe Trägheit nicht.
Das Trägheitsprinzip besagt ja nur, dass wenn kein Gesamtkraft auf einen körper wirkt, er sich nicht bewegt (keine Beschleunigung). Das ist ja mehr eine Feststellung als eine Variabel innerhalb der Formel für die obere Situation mit der Reibung,
Trägheit wirkt für mich irgendwie "magisch". Wieso will der Körper seinen Zustand nicht ändern? Mit welcher Kraft wirkt er dabei im Ruhezustand entgegen?
Ist Trägheit eine Folge von Molekularkräften zwischen Oberflächen?
Wenn ich eine Kiste mit perfekt glatter Oberfläche auf einen Tisch mit komplett glatter Oberfläche lege und dann an einem Seil, das mit der Kiste verbunden ist, ziehe; ist dann die Haftreibungskraft gleich der Gleitreibungskraft?
Naja stell es dir so vor. Der Körper hat in Ruhe keine kinetische Energie. Um ihn in Bewegung zu setzen muss man dem Körper kinetische Energie geben sprich arbeit an ihm verrichten.
Arbeit ist Kraft mal Weg sprich du musst mit einer Kraft den Körper bewegen damit du Arbeit an ihm verrichtest. Je länger du anschiebst desto mehr Arbeit verrichtest du und desto schneller wird der Körper und das entspricht eben genau der Trägheit.
Okay, verstehe. Das entspricht nun auch meiner Vorstellung von Trägheit. Allerdings erschließt es mir dadurch nicht, weshalb die Haftreibungskraft immer stärker als die Gleitreibungskraft ist und wieso die Reibungskraft plötzlich rapide abnimmt, sobald der Körper einmal in Bewegung ist.
Die Trägheit kommt bei der Bewegung genau so dazu, also die ist nicht die Ursache der Haftreibung an sich. Die Haftreibung ist mehr eine Wechselwirkung zwischen den Oberflächen die in Ruhe und Bewegung eben anders sind.
Ein gleitender Würfel braucht beim Beschleunigen aus der Bewegung weniger Kraft als in Ruhe. Die Trägheit ist in beiden Fällem ident sofern die Beschleunigung gleich ist, aber die Reibung ist anders.
Dass man also mehr Kraft aufwenden muss, um den ruhenden Körper zu bewegen, liegt also zum einen an den Molekularkräften (Oberfläche "verzahnt", wird in Folge abgerieben) und an der Trägheit?
Hier verstehe ich wiederum die Trägheit nicht. Wie groß ist diese quantitativ und wie kann man sie berechnen? Und warum ist das generell so (unabhängig von Reibung), dass ein ruhender Körper mehr Kraft zum Bewegen braucht als ein sich bereits bewegender?
Nein nur an der Haftreibung. Die Trägheit hat egal ob bei Gleitreibung oder Haftreibung den selben Einfluss.
Die Trägheit ist einfach nur F=m*a wenn der Körper mit a beschleunigt wird muss eine Kraft aufgebracht werden die eben dem Produkt aus Masse und dieser Beschleunigung entspricht.
Und warum ist das generell so (unabhängig von Reibung), dass ein ruhender Körper mehr Kraft zum Bewegen braucht als ein sich bereits bewegender?
Das ist nicht der Fall. Wenn man die Reibung vernachlässigt ist es komplett egal ob der Körper sich bewegt oder in Ruhe befindet wenn er mit a beschleunigt werden soll muss die Kraft F=m*a aufgewendet werden.
Ich glaube es gibt aber auch kein Material wo die Hafteeibung wirklich kleiner oder gleich der Gleitreibung ist.
Sie können nur sehr nahe beeinander liegen.