Rollreibung Hebel?
Hallo,
Ich wollte wissen, wieso die Rollreibung kleiner ist als die Gleitreibung. Das hat irgendwie was mit Dem Hebel zu tun (Achse), kann es aber irgendwie gerade nicht logisch zusammenbringen.
2 Antworten
Wenn Du Dir die Oberfläche der Körper als kleines Gebirge mit Bergen und Tälern vorstellst (selbst sehr glatte Oberflächen sehen, sehr stark vergrößert, so aus) und nachvollziehst, was da passiert, kommst Du vielleicht drauf:
Du hast unten einen Gebirszug, auf den oben ein umgedrehter Gebirgszug mit seinem vollen Gewicht liegt, die Berge des oberen rasten zum Teil in die Täler des unteren ein, und jemand versucht, das obere seitlich zu verschieben, während das untere fixiert ist.
Bei der Haftreibung muß zunächst das ganze in Bewegung gesetzt werden und durch große seitlich Kraft die Berge des oberen Gebirges entgegen ihres Gewichts aus den Tälern herausspringen. Man muß sie quasi die schräge Ebene der Hänge hinaufschieben, damit sie über die Gipfel springen können.
Bei der Gleitreibung ist das obere Gebirge bereits in Bewegung, die Berge rasten jedoch immer noch jedesmal ein bisschen in die Täler des unteren Gebirges ein und "hoppeln" dabei über die Berggipfel hinweg. Dadurch ergibt sich immer noch ein Widerstand gegen das seitliche Verschieben, der jedoch kleiner ist, als der, der nötig ist, das obere Gebirge überhaupt in Bewegung zu setzen, da die Gipfel durch die Geschwindigkeit ihrer Bewegung immer nur ein Stückchen in die Täler zurückspringen können, bevor sie bereits wieder über den nächsten Gipfel springen.
Bei der Rollreibung sieht die Sache jedoch anders aus: Das untere Gebirge ist immer noch flach, das obere jedoch um eine riesige Scheibe gewickelt, die auf einer drehbaren Achse sitzt.
Die Berge und Täler des oberen Gebirges ergeben nun quasi ein riesiges Zahnrad, dessen Zähne (Berge) in die Täler des Unteren Gebirges eingreifen.
Wenn man nun das obere Gebirge in Form eines Zahnrades seitlich verschiebt, müssen dessen Zähne (Berge) nicht mehr "mit Gewalt" an den Berghängen des unteren Gebirges entlang hoch und über dessen Gipfel hinweggeschoben werden, sondern sie rollen auf den Tälern ab.
Sie können also, solange die Gewichtskraft des oberen Rades auf ihnen wirkt, ineinander verbleiben, und sie werden erst auseinander gezogen, wenn sie schon weitgehend entlastet sind, und Reibung ergibt sich nur noch durch die etwas drehende Bewegung der oberen Berge an den Berghängen der unteren entlang, wenn sie wieder auseinandergezogen werden.
Je größer der Durchmesser der "Scheibe" des oberen Gebirges ist (also der Durchmesser des "Zahnrades"), desto weniger Drehbewegung durch deren Gipfel ist beim Trennvorgang der "Zahnflanken" an den Hängen des unteren Gebirges nötig, bis sie nicht mehr gegenseitig im Eingriff sind. Sie werden also nahezu senkrecht wieder herausgezogen und dabei entsteht folglich auch weniger Reibung.
Servus. Ach so. Dann such doch einfach die entsprechenden Formeln raus und verwende die gleichen bzw. vergleichparen Parameter, z. B. Gewichtskraft bzw. "NOrmalkraft", Reibungskoeffizienten bei entspr. Materialpaarung und Oberflächengüte je nach Reibungsart....
Es ist eher wie bei Zahnrädern. Sie greifen ineinander, aber können leicht abrollen. Es gibt nur kleine Kontaktflächen (die Zwischenmolekulare Kräfte ausüben) und es muss nicht über Unebenheiten radiert werden.
Hi, ich habe es zwar verstanden, jedoch wollte ich das durch exakt durch physikalische Gesetze beschreiben ( also die resultierenden Kräfte vergleichen).