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Versuche

Reibung an schiefer Ebene

Das Wichtigste auf einen Blick

Reibungskoeffizienten lassen sich sehr einfach mit Hilfe der Steigung einer schiefen Ebene bestimmen

Abb. 1 Reibung auf einer schiefen Ebene

 

 

Aufbau und Durchführung

Ein fester Körper mit ebener Fläche wird auf eine ebenfalls ebene geneigte Fläche gestellt. Es wird nun beobachtet, unter welchem Winkel bzw. welchem Verhältnis \(\frac{h}{l}\) (\(l\): horizontale Länge der schiefen Ebene; \(h\): Höhe der schiefen Ebene) der Körper ...

  1. ... erstmals zu rutschen beginnt. Daraus kann man den Haftreibungskoeffizienten ermitteln.
  2. ... seine Geschwindigkeit nach dem Anschubsen nicht oder nur unwesentlich ändert. Daraus kann man den Gleitreibungskoeffizienten ermitteln.

Für die Beträge der jeweiligen Reibungskraft \({{F_{\rm{R}}}}\) und der Normalkomponente der Gewichtskraft \({{F_{\rm{G,\bot}}}}\) des Klotzes auf die geneigte Fläche gilt nämlich aus geometrischen Gründen\[\frac{{{F_{\rm{R}}}}}{{{F_{\rm{G.\bot}}}}} = \frac{h}{l}\]Da \({{F_{\rm{G,\bot}}}}\) betragsmäßig gleich der Normalkraft \({{F_{\rm{N}}}}\) der Ebene ist und wegen \(\frac{{{F_{\rm{R}}}}}{{{F_{\rm{N}}}}} = {\mu _{\rm{R}}}\) gilt dann auch\[{\mu _{\rm{R}}} = \frac{h}{l}\]

Hinweis: Bei diesen Versuchen können die Materialien der Berührflächen, die Größe der Berührflächen und die Masse des Körpers gezielt variiert werden.