Füsig allgemein, hier Reibung und Reibungsflächen
Verfasst: Fr 6. Okt 2017, 18:34
Boah, Mann, was hab ich angerichtet? wie brech ich das runter? zur Vorgeschichte >hier< klicken
Ok, ich versuchs mal mit weitgehend eigenen Worten.
zur Klarstellung: Wenn man etwas bezüglich einer Größe, hier Reibung, genauer Gleitreibung, vergleicht, dann müssen rundum identische Bedingungen herrschen.
Es muss sich um dieselben aufeinandertreffenden Materialien mit den folglich gleichen Reibungskoeffizienten handeln. Zitat: "Die Reibung hängt von vielen unterschiedlichen Faktoren ab (Materialpaarung, Oberfläche, Schmierung, Temperatur, Feuchte, Verschleiß, Normalkraft etc.)." Dieser Koeffizient ist dimensionslos und damit schon mal verdächtig. Es kürzt sich beim Berechnen alles raus, besonders die Fläche, die letztendlich nirgends in keiner Berechnung mehr auftaucht.
Für die Praxis außerhalb der theoretischen Physik ist aber die Tatsache fatal, dass es nie eine absolut ebene und homogene Oberfläche gibt. "Raue" Flächen "verhaken" sich, so ähnlich wie es Klettbänder oder Zahnräder tun und suggerieren so eine höhere Reibung. Das hat aber mit Reibung per Definition nichts zu tun, das geht schon Richtung Kraftschluß.
So erklären sich auch die unterschiedlichen Werte für Haftreibung und Gleitreibung. Die anderen Reibungsarten (Roll-, Wälz- etc...) lassen wir weg.
Riesige Bremsscheiben haben viel Vorteile: aufgrund des größeren Durchmessers und der höheren Umfangs, hat man einen größeren Hebelarm zur Radachse. Also genügen kleinere Kräfte um die Rotation zu verlangsamen. Die Bremse wird besser dosierbar. Vergleich einer mal am 28-Zoll-Fahrrad eine Trommelbremse mit einer Scheibenbremse, sowie einer ganz normalen Felgenbremse bezüglich Dosierbarkeit.
Außerdem muss die Hitze ja irgendwo hin. Die o.g. Nadelspitze aus Bremsbelagmaterial hätte da ein ernsthaftes Problem, ebenso irgendwann mal die Trommelbremse beim o.g. Fahrrad, lange bevor die anderen Bauarten schwächeln.
Also stimmt die Aussage: Ein Fußballfeld und eine Nadelspitze aus demselben Material, die auf dasselbe Material auf der anderen Seite drücken haben identische Bremswirkung. Unterschiedliche Fläche, gleiche Kraft ergibt gleiche Bremswirkung.
Ja, klar, klingt komisch .....
Noch ein paar Links
https://www.frustfrei-lernen.de/mechani ... ibung.html
http://physik.uibk.ac.at/lehre/P.Brenne ... raefte.pdf
hier ab Seite 25 unter Punkt "4.1.2. Ist Reibung von der Größe der Kontaktfläche wirklich unabhängig?" lesen was man sowieso schon fest glaubt, also "die in dieser Formel steckende Behauptung, die Reibungskraft sei unabhängig von der Auflagefläche ist schlicht falsch"
sondern bis zur Schlussfolgerung Seite 27 unten:
"Für den nicht existierenden Idealfall von perfekt harten, perfekt glatten und perfekt parallelen Oberflächen ist die Reibung von der Größe der Kontaktfläche tatsächlich unabhängig. "
Ok, ich versuchs mal mit weitgehend eigenen Worten.
zur Klarstellung: Wenn man etwas bezüglich einer Größe, hier Reibung, genauer Gleitreibung, vergleicht, dann müssen rundum identische Bedingungen herrschen.
Es muss sich um dieselben aufeinandertreffenden Materialien mit den folglich gleichen Reibungskoeffizienten handeln. Zitat: "Die Reibung hängt von vielen unterschiedlichen Faktoren ab (Materialpaarung, Oberfläche, Schmierung, Temperatur, Feuchte, Verschleiß, Normalkraft etc.)." Dieser Koeffizient ist dimensionslos und damit schon mal verdächtig. Es kürzt sich beim Berechnen alles raus, besonders die Fläche, die letztendlich nirgends in keiner Berechnung mehr auftaucht.
Für die Praxis außerhalb der theoretischen Physik ist aber die Tatsache fatal, dass es nie eine absolut ebene und homogene Oberfläche gibt. "Raue" Flächen "verhaken" sich, so ähnlich wie es Klettbänder oder Zahnräder tun und suggerieren so eine höhere Reibung. Das hat aber mit Reibung per Definition nichts zu tun, das geht schon Richtung Kraftschluß.
So erklären sich auch die unterschiedlichen Werte für Haftreibung und Gleitreibung. Die anderen Reibungsarten (Roll-, Wälz- etc...) lassen wir weg.
Riesige Bremsscheiben haben viel Vorteile: aufgrund des größeren Durchmessers und der höheren Umfangs, hat man einen größeren Hebelarm zur Radachse. Also genügen kleinere Kräfte um die Rotation zu verlangsamen. Die Bremse wird besser dosierbar. Vergleich einer mal am 28-Zoll-Fahrrad eine Trommelbremse mit einer Scheibenbremse, sowie einer ganz normalen Felgenbremse bezüglich Dosierbarkeit.
Außerdem muss die Hitze ja irgendwo hin. Die o.g. Nadelspitze aus Bremsbelagmaterial hätte da ein ernsthaftes Problem, ebenso irgendwann mal die Trommelbremse beim o.g. Fahrrad, lange bevor die anderen Bauarten schwächeln.
Also stimmt die Aussage: Ein Fußballfeld und eine Nadelspitze aus demselben Material, die auf dasselbe Material auf der anderen Seite drücken haben identische Bremswirkung. Unterschiedliche Fläche, gleiche Kraft ergibt gleiche Bremswirkung.
Ja, klar, klingt komisch .....
Noch ein paar Links
https://www.frustfrei-lernen.de/mechani ... ibung.html
http://physik.uibk.ac.at/lehre/P.Brenne ... raefte.pdf
hier ab Seite 25 unter Punkt "4.1.2. Ist Reibung von der Größe der Kontaktfläche wirklich unabhängig?" lesen was man sowieso schon fest glaubt, also "die in dieser Formel steckende Behauptung, die Reibungskraft sei unabhängig von der Auflagefläche ist schlicht falsch"
sondern bis zur Schlussfolgerung Seite 27 unten:
"Für den nicht existierenden Idealfall von perfekt harten, perfekt glatten und perfekt parallelen Oberflächen ist die Reibung von der Größe der Kontaktfläche tatsächlich unabhängig. "
