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Reibung

Wir alle kennen die Reibung aus unserem Alltag. Dazu muss man lediglich einmal mit dem Hosenboden auf einem rauen Untergrund hin- und her rutschen. Plötzlich wird es warm und die Hose geht irgendwann kaputt. All das passiert durch die Reibung. In der Physik spielt die Reibung für verschiedene Bereiche eine sehr wichtige Rolle.

Quizfragen

1. Wie wird die Reibung physikalisch definiert?

   In der Physik bezeichnet man die Reibung auch als Friktion. Sie wird definiert als Hemmung einer Bewegung, die zwischen sich berührenden Körpern auftritt. Bei den Körpern kann es sich um Teilchen oder Festkörper handeln.

2. Welche Reibungsarten unterscheidet man in der Physik?

   Man unterscheidet in der Physik insbesondere zwischen innerer und äußerer Reibung. Die innere Reibung tritt bei benachbarten Teilchen auf, die äußere Reibung bei sich berührenden Grenzflächen von Festkörpern.

3. Warum werden Reibungskräfte in physikalischen Versuchen oft vernachlässigt?

   Da die Reibung bei vielen physischen Prozessen relativ klein ist, kann sie - zumindest bei annähernden Berechnungen - vernachlässigt werden. Teilweise ist sie aber auch nur sehr schwer zu berechnen und wird deshalb vernachlässigt.

4. Wie verhält sich die Energie bei auftretender Reibung?

   Tritt eine Reibung auf, so kommt es immer zu einem damit verbundenen Energieverlust. Hierbei spricht man auch von der sogenannten Dissipation.

5. Zwischen welchen Reibungsarten wird bei Festkörpern unterschieden?

   Man unterscheidet bei Festkörpern der Haftreibung und der Gleitreibung. Beide Reibungsarten können entweder getrennt, gleichzeitig oder auch abwechselnd auftreten.

6. Welche anwendungsbezogenen Reibungsarten gibt es?

   Es gibt unzählige, auf die jeweilige Anwendung bezogene Reibungsarten. Sehr bekannte anwendungsbezogene Reibungsarten sind beispielsweise die Rollreibung, die Seilreibung oder auch die Bohrreibung.

7. Wie verhält sich die Reibungskraft im Zusammenhang mit der Normalkraft?

   Grundsätzlich gilt: Ein Anstieg der Normalkraft (FN) bewirkt auch einen Anstieg der Reibungskraft (FR). In vielen Fällen ist der Anstieg der beiden Kräfte linearer und somit einfach zu messen.

8. Wovon ist die Größe des Reibungskoeffizienten abhängig?

   Der Reibungskoeffizient gibt an, wie groß die Reibung im Einzelfall ist. Er ist abhängig insbesondere von der Beschaffenheit der aneinander bzw. aufeinander reibenden Oberflächen. Bei der Haftreibung ist der Reibungskoeffizient immer größer als bei der Gleitreibung.

9. Was ist ein weiterer Unterschied zwischen Haft- und Gleitreibung?

   Bei der Haftreibung befinden sich die Körper in ruhender Position, bei der Gleitreibung bewegen sie sich relativ zueinander. Die Haftreibung kann in eine Gleitreibung übergehen, wenn die Körper beispielsweise immer stärker geneigt werden.

10. Was ist die Tribologie?

    Tribologie ist die griechische Bezeichnung für Reibungslehre. Man bezeichnet hiermit eine Wissenschaft, die sich mit den Ursachen für das Auftreten einer Reibung sowie mit deren Verminderung beschäftigt. So fand man im Rahmen der Tribologie z. B. heraus, dass der Einsatz von Schmiermitteln (Öl, Fett etc.) die Reibung deutlich reduzieren kann.

11. Warum spielt die Reibung im Maschinenbau eine so wichtige Rolle?

    Reibung bedeutet – aus Sicht des Maschinenbaus gesehen – das vermehrte Auftreten von Verschleiß. Und Verschleiß wiederum verursacht entsprechende Kosten. Daher tut man im Maschinenbau sehr viel dafür, Reibung zu verhindern oder auf ein Minimum zu reduzieren.

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