Reibung

Reibung ist eine Kraft, die der Relativbewegung zwischen sich berührenden Oberflächen entgegenwirkt. Lerne über Haft- und Gleitreibung.

Arten der Reibung

Haftreibung ( $f_s$ ): verhindert den Bewegungsbeginn; kann von 0 bis zu ihrem maximalen Wert reichen.
Gleitreibung ( $f_k$ ): wirkt der Bewegung entgegen, wenn Oberflächen aneinander gleiten.

Reibungskraft

f = \mu N

μ ist der Reibungskoeffizient (dimensionslos), N ist die Normalkraft.

Art	Koeffizient	Typischer Bereich
Haftreibung $\mu_s$	Höher	0,3 – 0,8
Gleitreibung $\mu_k$	Niedriger	0,2 – 0,6

Ein 10-kg-Klotz auf einer Oberfläche mit μk = 0,4. Bestimme die Gleitreibungskraft.

$N = mg = 10 \times 9{,}8 = 98 \text{ N}$

$f_k = \mu_k N = 0{,}4 \times 98 = 39{,}2 \text{ N}$

Praxisbezug: Fahrzeugbremsung

Beim Betätigen der Bremse drücken Bremsbeläge auf die Bremsscheibe. Auf trockener Fahrbahn ( $\mu_k \approx 0{,}7$ ) wirkt bei einem 1 200 kg schweren Auto pro Achse eine Normalkraft von ca. 11 760 N – das ergibt eine Bremsreibungskraft von rund 8 230 N je Achse, die bei 60 km/h einen Bremsweg von etwa 20 m ermöglicht. Auf nasser Fahrbahn sinkt $\mu_k$ merklich – deshalb verlängern sich Bremswege bei Regen.

Praxisbezug: Gehen und Ausrutschen auf Eis

Beim Gehen sorgt Haftreibung zwischen Schuhsohle und Boden für den Vortrieb. Auf trockenem Beton beträgt $\mu_s \approx 0{,}8$ ; auf nassem Eis nur $\mu_s \approx 0{,}05$ . Die maximale Haftreibungskraft sinkt auf Eis fast auf null – schon ein kleiner Schritt genügt, um auszurutschen.

Praxisbezug: Kletterkreide

Kletterer reiben ihre Hände mit Magnesiumcarbonat-Kreide ein, um $\mu$ zwischen Haut und Fels von etwa 0,5 (feucht) auf über 1,0 (trocken) zu erhöhen. Ein höherer $\mu$ -Wert liefert bei gleicher Greifkraft (Normalkraft) eine größere Haftreibungskraft – das reduziert das Risiko, dass die Hand von einem Griff abrutscht.

Tipp

Wo begegnet uns Reibung? Autoreifen und -bremsen, Schuhsohlen, Fahrradbremsen, Schleifpapier, Förderbänder und Bleistiftschrift – überall spielt Reibung eine Rolle. Ingenieure versuchen sie zu erhöhen (griffige Reifen, Gummisohlen) oder zu verringern (Schmieröl in Motoren, PTFE-Beschichtung in Pfannen).

Übungsaufgaben

Eine 5-kg-Kiste auf einem Boden (μk = 0,3). Bestimme die Reibungskraft (g = 10 m/s²).

Antwort anzeigen

N = 50 N. f = 0,3 × 50 = 15 N