Beispiele:
- Autoreifen auf Straße: 0, 7 - Holz auf Holz: 0, 3 - Stahl auf Stahl: 0, 1 - Leder auf Metall: 0, 3 - Ski auf Schnee: 0, 05
Die Reibkraft, kurz Reibung hängt demnach sowohl von der Normalkraft des Körpers als auch vom Reibungskoeffizienten ab. Voraussetzung ist, dass sich der Körper relativ zur angrenzenden Fläche bewegt.
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Auf Rennstrecken werden oft Kurven angeschrägt, um die Haftfläche der resultierenden Kraft aus Gewichtskraft und Fliehkraft anzupassen; somit wird auch hier die Normalkraft erhöht, um eine höhere Haftung zu erzielen. [ Bearbeiten] Beispiele
Der Wert für µ kann beliebige Werte zwischen 0 und annehmen. Es gilt immer:
Stoff
Haftreibung (ca. ) Gleitreibung (ca. Reibungskoeffizient Gummi auf Eis - physik online. ) Stahl zu Stahl
0, 08-0, 25
0, 06-0, 20
Stahl zu PTFE
0, 04
Aluminium zu Aluminium
1, 05
1, 04
Nickel zu Nickel
1, 5
1, 2
NaCl zu NaCl
4, 5
0, 9
Gummi zu Asphalt (trocken)
0, 8
Holz zu Stein
0, 70
0, 30
Diese Werte gelten für trockene Reibung, unter dem Einfluss von Schmierung sinken die Reibwerte erheblich, die Unterschiede zwischen den Materialien werden dabei kleiner. Die Reibungskoeffizienten aus Tabellen sind immer nur ungefähre Angaben. Die Reibung hängt von vielen unterschiedlichen Faktoren ab (Materialpaarung, Oberfläche, Schmierung, Temperatur, Feuchte, Verschleiß, Normalkraft etc. ), so dass in einer Tabelle nicht die "richtigen" Werte gefunden werden können.
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Relevante technische Systeme sind z. Schneckengetriebe, die in Abhängigkeit von Schraubensteigung, der Materialpaarung und der Schmierverhältnisse selbsthemmend oder beweglich sind. [ Bearbeiten] Grenzen
Erreichen die durch die auftretenden Kräfte verursachten Spannungen die Fließspannung, endet der Gültigkeitsbereich des Coulombschen Modelles. An seine Stelle tritt das Reibfaktormodell. [ Bearbeiten] Häufige Irrtümer
[ Bearbeiten] "µ ist immer kleiner als 1" ist falsch
Gelegentlich wird behauptet, dass µ < 1 gelten müsse. Reibkoeffizient gummi stihl.fr. Dies trifft nicht zu. In obiger Tabelle sind Beispiele mit µ > 1 aufgeführt. Bei mit Silikonkautschuk oder Acrylkautschuk beschichteten Oberflächen ist der Reibkoeffizient wesentlich größer als 1. [ Bearbeiten] Haftreibung: " F R = µ H · F N " ist falsch
Die Haftreibung wird häufig mit der Formel F R = µ H F N berechnet. Der errechnete Wert bezeichnet jedoch nur den Grenzfall der maximal möglichen Schub- oder Zugkraft, die der Reibungskraft F R entgegenwirkt und bei der noch der Stillstand des Objekts möglich ist.
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1). Auf der zweiten Abbildung wurden die flächig wirkenden Kontaktkräfte durch die statisch äquivalente Normalkraft N ersetzt, die um die Strecke d gegenüber dem Aufstandspunkt verschoben ist, sowie durch die Reibungskraft F R, die entgegen der Bewegungsrichtung wirkt. Aus den Gleichgewichtsbedingungen ergibt sich für Räder bzw. Reibkoeffizient gummi stahl auto. Rollen mit Radius R bei konstanter Geschwindigkeit
Der Quotient ist der Rollwiderstandskoeffizient c R (veraltet auch: Rollwiderstandsbeiwert oder Rollreibungsbeiwert):
Damit bekommt der Ausdruck für die Rollreibung F R die Form
Mit als Radius des Rades und als Normalkraft. Wenn man den Rollwiderstand als Drehmoment versteht, ist der "Hebelarm", an dem die Normalkraft angreift. Der Rollwiderstandskoeffizient ist eine dimensionslose (einheitenfreie) Zahl, die von Materialeigenschaften und Geometrie des abrollenden Körpers abhängt (bei Reifen insbesondere auch vom Luftdruck). Typische Zahlenwerte des Rollwiderstandskoeffizienten liegen um ein bis über zwei Größenordnungen unter denen der niedrigsten Gleitreibungskoeffizienten.
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Die genauesten Ergebnisse erhält man aus einem Versuch unter realen Bedingungen. Auch hier ist jedoch zu beachten, dass sich die Verhältnisse zwischen Versuch und realem Einsatz ändern können.
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Ein Nebeneffekt ist die in einem nachgiebigen Schotterbett liegende Schienen-Schwellen Kombination, die dämpfend wirkt. Da sich das Rad während der Fahrt in dem "Tal" der Eindruckstelle befindet, muss dieses auch bei horizontaler Strecke ständig neu gebildet werden. Es wandert während der Fahrt mit, was einen entsprechenden Energieverlust bedeutet. Der Effekt ist jedoch kleiner als der oben genannte. Hinzu kommt Reibung bei Kurvenfahrt aufgrund der starren Achsen. Reifen auf nachgiebigem Untergrund
Wenn ein gummibereiftes Fahrzeug auf weichem Untergrund, wie lockerem Sand, fährt, wird das Fahren umso beschwerlicher, je schmaler die Reifen sind. Schmale Reifen sinken in weichem Untergrund ein. Reibkoeffizient gummi stahl in german. Der Reifen muss das Material verdrängen und zusätzlich die Reibung an den Reifenflanken überwinden. Geländegängige Fahrzeuge wie Mountainbikes besitzen daher breite Reifen. Reifen mit kleinem Durchmesser schieben eher einen Keil des Materials vor sich her, während Reifen mit größerem Durchmesser das aufgeworfene Material seitlich verdrängen bzw. zerteilen.
Der Reibungskoeffizient bestimmt also, wie groß die Reibungskraft im Verhältnis zur Normalkraft ist; eine höhere Reibungszahl bedeutet eine größere Reibungskraft. Möchte man z. B. einen Metallklotz schieben, so muss man zunächst eine Kraft aufbringen, die höher als die Haftreibungskraft ist, um den Klotz zu bewegen. Gleitet der Klotz am Untergrund, so muss dann nur mehr die kleinere Gleitreibungskraft überwunden werden. Weil die Reibkoeffizienten vom Untergrund (trocken, nass,... ) abhängig sind, hängen im gleichen Maße auch die Reibkräfte davon ab. Um die Haftung zu verändern, kann man auch die Normalkraft verändern, was sich wiederum aus der Formel erkennen lässt. Materialien für den Technikunterricht • tec.Lehrerfreund. Auf dem Ebenen entspricht die Normalkraft der Gewichtskraft; mit einem höheren Gewicht erreicht man hier also eine höhere Haftung. Im Motorsport ist eine hohe Masse des Kraftfahrzeugs unerwünscht, da man diese auch beschleunigen muss; hier wird die Normalkraft durch Spoiler erhöht, die den von vorne kommenden Wind zum Anpressen des Fahrzeugs an den Boden nutzen.