• Reibung
  • SC
  • 01.07.2023
  • Naturwissenschaft
  • 9
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Hinweis zum Einsatz im Unterricht

Reibung

Rei­bung

Muss­test du schon ein­mal einen schwe­ren Ge­gen­stand schie­ben? Hast du dich dabei är­gern müs­sen, dass er sich kaum be­wegt? Ja?

Der Grund dafür liegt in der Rei­bung(skraft).



Wäre es nicht toll, wenn es diese Rei­bung gar nicht gebe?

Nein, denn ohne die Rei­bung hät­ten auch deine Füße kei­nen Halt und du könn­test den Ge­gen­stand über­haupt nicht ver­schie­ben.

Ohne Rei­bung wäre ein Gehen oder si­che­res Ste­hen un­mög­lich!

Hin­weis:

In der Ho­ri­zon­ta­len kannst du die Nor­mal­kraft mit der Ge­wichts­kraft gleich­set­zen, in der schie­fen Ebene funk­ti­o­niert das aber nicht!

Die Rei­bungs­kraft ist die Wi­der­stands­kraft, die sich der Ver­schie­bung eines Kör­pers auf sei­ner Un­ter­la­ge ent­ge­gen­setzt.

Sie hängt von der Be­schaf­fen­heit der Ober­flä­che des Kör­pers und der Un­ter­la­ge ab.

Rei­bungs­zahl (Mü)

Rei­bungs­ar­ten:

1. Haft­rei­bung:



Die Haft­rei­bung ist jene Kraft, die ein Kör­per dem Glei­ten (Rut­schen) ent­ge­gen­setzt.

Je rauer die Ober­flä­chen von Kör­per und Un­ter­grund, desto grö­ßer ist der Wi­der­stand gegen das Rut­schen, desto grö­ßer ist also die Haft­rei­bung.



Merke: Die Haft­rei­bung ist immer grö­ßer als die Gleit­rei­bung!

2. Gleit­rei­bung:



Die Gleit­rei­bung ist jene Kraft, die be­nö­tigt wird, um einen glei­ten­den Kör­per in Be­we­gung zu hal­ten.



Die Gleit­rei­bung hängt von der Kraft ab, die auf die Rei­bungs­flä­che drückt: Dop­pel­te Kraft be­wirkt die dop­pel­te Rei­bung! Die Größe der Rei­bungs­flä­che hin­ge­gen spielt keine Rolle.

3. Roll­rei­bung:



Roll­rei­bung liegt vor, wenn ein Kör­per auf einem an­de­ren (einer Un­ter­la­ge) rollt. Dabei wirkt auf den Kör­per eine Kraft, die als Roll­rei­bungs­kraft be­zeich­net wird.

Ku­gel­la­ger - dojoe - CC-​BY-SA 4.0

Merke: Die Roll­rei­bung ist stets klei­ner als die Gleit­rei­bung!





Durch die Ver­wen­dung von Ku­gel­la­gern kann die Gleit­rei­bung ver­mie­den wer­den.

Ty­pi­sche Rei­bungs­zah­len:

Material:

Haftreibungszahl

Gleitreibungszahl

Stahl auf Stahl

0,15

0,1

Stahl auf Eis

0,03

0,015

Holz auf Holz

0,5

0,3

Autoreifen auf...

...trockener Fahrbahn

0,7

0,6

...nasser Fahrbahn

0,5

0,4

...eisiger Fahrbahn

0,1

0,05

(Mü)

Unterrichtseinheit "Reibung"
Lernvideo zum Thema "Reibung"
YouTube-Video

Ein­fa­che Re­chen­bei­spie­le zur Rei­bung:

Schau dir zu­nächst die Bei­spiel­rech­nung an und ver­su­che an­schlie­ßend, die fol­gen­den zwei Re­chen­bei­spie­le ei­gen­stän­dig zu lösen!

Au­to­fahrt:



Ein Auto mit der Masse von 1.200 kg fährt auf der Au­to­bahn. Zu­nächst ist die Fahr­bahn noch tro­cken, spä­ter be­ginnt es zu reg­nen. Be­rech­ne die Gleit­rei­bung auf tro­cke­ner bzw. auf nas­ser Fahr­bahn!





1. Schritt: For­mel.



2. Schritt: Ge­wichts­kraft be­rech­nen!



Unter der An­nah­me, dass es sich um eine flach­ver­lau­fen­de Stra­ße ohne Stei­gung han­delt, kön­nen wir die Ge­wichts­kraft mit der Nor­mal­kraft gleich­set­zen.



3. Schritt: Zwi­schen­er­geb­nis­se in For­mel für die Gleit­rei­bung ein­set­zen und für tro­cke­ne Fahr­bahn aus­rech­nen.



Lö­sung 1:

bei tro­cke­ner Fahr­bahn



4. Schritt: Zwi­schen­er­geb­nis­se in For­mel für die Gleit­rei­bung ein­set­zen und für nasse Fahr­bahn aus­rech­nen.



Lö­sung 2:

bei nas­ser Fahr­bahn

Bei­spiel 1:

Eine Holz­kis­te mit einer Masse von 100 kg soll auf einem Holz­fuß­bo­den ge­scho­ben wer­den. Wel­che Kraft ist not­wen­dig, um die Haft­rei­bung zu über­win­den?
Bei­spiel 2:

Um die Kiste in Be­we­gung zu hal­ten, muss die Gleit­rei­bung über­wun­den wer­den. Wel­che Kraft ist dafür not­wen­dig?

Und jetzt du:

1
Wie liest man den griechischen Buchstaben auf Deutsch?
2
Wel­che drei Arten von Rei­bung haben wir ken­nen­ge­lernt?
3
Wel­che der drei ge­nann­ten Rei­bungs­ar­ten hat die größ­te Kraft, wel­che die kleins­te?
4
Er­gän­ze den Merk­satz um den feh­len­den Be­griff!

Durch die Ver­wen­dung von Ku­gel­la­gern kann die ver­mie­den wer­den.

5
Wie lautet die richtige Formel für die Reibung?
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