43 13 Newton und der Apfel Reibungskräfte können auf einer Seite unheimlich störend sein, auf der anderen Seite verdammt praktisch. Sehen wir uns dazu Beispiele aus dem Alltag an und fangen wir mit der unerwünschten Reibung an. Reibung ist überall dort ungünstig, wo sie erwünschte Bewegung bremst und behindert. Zum Beispiel bringt die Reibung an der Luft nicht angetriebene Autos oder Fahrräder nach kurzer Zeit zum Stillstand. Weil ein großer Luftwiderstand beim Autofahren mehr Treibstoff verbraucht, versucht man, Fahrzeuge möglichst windschlüpfrig zu bauen (B 13.21). Bei festen Teilen, die gegeneinander reiben, verwendet man Schmieröl, etwa bei der Fahrradkette. B 13.21 Hier wir ein Auto im Windkanal darauf getestet, wie klein die erzeugte Luftwiderstandskraft ist. Um die Reibung zu verringern, arbeitet man außerdem mit Rädern und Kugellagern. Das Rad wurde vor etwa 5500 Jahren erfunden. Man bemerkte, dass Rollreibung viel geringer ist als Gleitreibung. Wenn du zum Beispiel den Holzklotz auf Murmeln oder Rundhölzer legst, sinkt die nötige Kraft zum Ziehen sehr stark ab ( A9 b ). Den Trick mit dem Murmeln kennst du sicher aus diversen Slapstickszenen in Filmen (B 13.22). Den Trick mit der Rollreibung verwendet man auch bei Achsen. Diese sind über Kugellager mit den Rädern verbunden ( A6 ). Der äußere Ring lässt sich gegenüber dem inneren leicht verdrehen, weil dazwischen die Kugeln munter rollen (B 13.16). Kugellager werden bei Skateboards, Fahrrädern, Inlineskates, Autos oder dem Wiener Riesenrad (B 13.23) verwendet. Aber auch in einem durchschnittlichen Haushalt befinden sich dutzende Kugellager: in Küchenmaschinen, Staubsaugern, Rollkoffern, Bohrmaschinen, DVD-Laufwerken. Die Liste könnte man beinahe endlos fortsetzen. Ohne Kugellager würde die Welt bildlich gesprochen stillstehen! B 13.22 Dass man auf Murmeln leicht ausrutscht, ist ein Effekt der geringen Rollreibung. B 13.23 Das Wiener Riesenrad hat eine unfassbare Masse von 245Tonnen! Auf der Achse befinden sich zwei riesige Kugellager mit etwa 0,5 m Durchmesser – wie beim Fahrrad, nur XXXXXXXL! Wann ist Reibung günstig? Beim Gehen drückst du dich vom Boden nach vorne weg. Das ist nur auf Grund der Reibung möglich. Du merkst das, wenn du einmal auf glattem Eis unterwegs bist – oder auf Murmeln ausrutscht. Für jede Geschwindigkeitsänderungen mit Rad, Auto oder Zug braucht man die Reibung mit dem Untergrund. Ohne Reibung keine Geschwindigkeitsänderung! Nägel und Schrauben halten nur durch Reibung. Auch alle Knoten und Schuhmaschen würden ohne Reibung sofort wieder aufgehen. Ein Kletterer nutzt die große Reibung zwischen Gummisohlen und Fels aus und gibt sich Magnesium auf die Finger, das den Schweiß aufsaugt und die Reibung erhöht ( A 8 ). Auch beim Anzünden eines Streichholzes (B 13.24) nutzt du die Reibung aus. Diese erzeugt nämlich auch immer Wärme ( A 7 ). B 13.24 Ein Streichholz braucht zum Entzünden 180 bis 200 °C. Diese Temperatur kommt von der Reibung. Kurz zusammengefasst Die Reibungskraft entsteht durch Unebenheiten an den Oberflächen sich berührender Körper und wirkt Bewegungen entgegen. Wie große die Reibungskraft ist, hängt von den Materialien und der Masse ab. Schmiermittel, Räder und Kugeln können die Reibung sehr stark verringern. Die Reibungskraft kann aber im Alltag auch sehr praktisch sein, etwa bei der Fortbewegung. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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