42 13.2 Die Welt steht still! Reibungskraft Hier geht es um die Reibungskraft. Diese tritt zum Beispiel auf, wenn du eine Kiste über den Boden schiebst. Sie macht dir aber nicht nur das Leben schwer, sondern ist oft auch verdammt praktisch! Die Räder eines Skateboards stecken nicht einfach so auf den Achsen, dazwischen befinden sich Kugellager. Erkläre, wie diese funktionieren. Reibe deine Hände mehrere Male fest aneinander. Die Handflächen werden dabei ganz schön warm! Begründe, warum das so ist. Warum verwendet man beim Klettern Schuhe mit Gummisohle? Und warum reibt man sich die Hände mit einem weißen Pulver ein? Begründe. B 13.17 Wozu dient das weiße Pulver, das man beim Klettern verwendet? Befestige eine Federwaage an einem Holzquader und probiere Folgendes aus: a) Wofür brauchst du mehr Kraft? Um den Quader in Bewegung zu setzen oder um ihn in Bewegung zu halten, wenn er schon rutscht? b) Wie ist das bei verschiedenem Untergrund, etwa bei Tischplatte, Filz und Schleifpapier? Und wie ist es auf Murmeln oder Rundhölzern? c) Wie verändert sich die benötigte Kraft, wenn du auf den Holzklotz zusätzliche Gewichte gibst? B 13.16 Kugellager im Skateboard A 6 A 7 A 8 A 9 B 13.18 Selbst wenn dir eine Oberfläche beim Darüberstreichen völlig glatt vorkommt, kann man bei starker Vergrößerung unter dem Mikroskop immer Berge und Täler erkennen. Wenn zwei Oberflächen einander berühren, etwa eine Kiste und der Boden, dann verzahnen sich diese kleinsten Unebenheiten, und das macht das Schieben einer Kiste schwer (B 13.19). Die Reibung oder genauer gesagt Reibungskraft entsteht durch Unebenheiten an den Oberflächen sich berührender Körper und wirkt Bewegungen entgegen. B 13.19 Die Haftreibungskraft (a) ist größer als die Gleitreibungskraft (b). Bei deinen Versuchen ( A 9 a ) hast du wahrscheinlich folgendes bemerkt: In dem Moment, in dem das Objekt zu rutschen beginnt, sinkt die Anzeige auf der Federwaage ab. Warum? Wenn das Objekt ruht, greifen die Verzahnungen der Oberflächen tief ineinander (B 13.19 a). Dadurch entsteht die Haftreibungskraft. Wenn das Objekt rutscht, dann hebt es die oberen Unebenheiten etwas aus den unteren heraus und sie rumpeln mit weniger Kontakt aneinander vorbei (b). Dadurch entsteht die Gleitreibungskraft, die immer kleiner ist, als die Haftreibungskraft. Wenn die Unebenheiten der Oberflächen größer sind, etwa bei Filz oder Schleifpapier, greifen sie tiefer ineinander, und die Dinge sind dann schwerer gegeneinander zu verschieben ( A 9 b ). Wenn das Objekt mehr Masse hat, werden die Unebenheiten stärker ineinander gedrückt, und die Reibungskraft steigt (B 13.20 b und A 9 c ). Umgekehrt ist nasser Boden sehr rutschig, weil das Wasser einen dünnen Schmierfilm bildet und gewissermaßen die Gebirge der Ober- und Unterseite auf Abstand hält (B 13.20 c). Auch Schmieröl funktioniert so, etwa bei einer Fahrradkette. B 13.20 Eine größere Masse verstärkt die Verzahnung (a + b) und die Reibungskraft wird größer. Ein Wasser- oder Ölfilm hält die Hügel auf Distanz (c) und die Reibungskraft wird kleiner. Haftreibung Gleitreibung Bewegung Gleitreibungskraft Haftreibungskraft a b Wasser a b c Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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