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Aufgabe

Fragenallerlei zur Reibung

Schwierigkeitsgrad: leichte Aufgabe

a)

Nenne je ein Beispiel, bei denen

  1. die Haftkraft
  2. die Gleitreibungskraft

erwünscht bzw. unerwünscht ist.

b)

Man spricht von meist von Gleitreibung, sollte aber genau genommen nicht von Haftreibung bzw. Rollreibung sprechen. Erläutere, warum Haftwiderstand und Rollwiderstand die besseren Begriffe wären.

c)

Gib an, wie sich die Größenordnung von Haftwiderstandskraft, Gleitreibungskraft und Rollwiderstandskraft bei einer bestimmten, festen Materialkombination zueinander verhalten. Gehe dabei immer von gleicher Anpresskraft bzw. Normalkraft aus.

d)

Begründe, warum zur Feststellung der Gleitreibungskraft der Reibungsklotz mit konstanter Geschwindigkeit gezogen werden muss.

e)

Erläutere, was du grundsätzlich über die Richtung der Haftkraft,  der Gleitreibungskraft und der Rollreibungskraft sagen kannst.

f)

Erläutere physikalisch, warum ein über den Tisch "geschubster" Klotz zur Ruhe kommt.

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a)

Haftkraft erwünscht: auf dem Teufelsrad, beim Gehen, beim Nagel in der Wand,... Haftkraft unerwünscht: Verschieben von Möbeln,...
Gleitreibungskraft erwünscht: Skifahren, Eislaufen, Schmirgeln... Gleitreibungskraft unerwünscht: Verschieben von Möbeln, in der Wasserrutsche,...

b)

Die Begriffe Haftreibung und Rollreibung sind unglücklich, da hier zum Ausdruck kommt, dass zwei Objekte sich relativ zueinander bewegen und dabei aneinander reiben. Dies ist jedoch eigentlich nicht der Fall. Die Begriffe Haftwiderstand und Rollwiderstand legen dies nicht nahe und verdeutlichen direkt auch die Richtung der entsprechenden Kraft.

c)

In der Regel ist die Haftreibungskraft immer größer als die Gleitreibungskraft und die Gleitreibungskraft wiederum größer als die Rollreibungskraft.

d)

Nur wenn der Klotz sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, sich Reibungskraft und Zugkraft betragsmäßig genau gleich groß und kann richtig bestimmt werden.

e)

Die Haftkraft wirkt immer genau entgegengesetzt zur auf den Körper wirkenden Zug oder Schubkraft. Gleitreibungskraft und Rollreibungskraft wirken immer genau entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung des Körpers.

f)

Nach dem Anschubsen wirkt auf den Klotz eine resultierende Kraft, die Gleitreibungskraft. Diese ist entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung des Klotzes gerichtet und bremst diesen so lange ab, bis der Klotz zur Ruhe gekommen ist.

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Mechanik

Reibung und Fortbewegung