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[quote="Joni"]Ich bin bei einer Physikaufgabe zum Thema Reibungskraft auf ein Problem gestoßen: Die Formel für die Reibungskraft ist [latex]F_{R}=\mu \cdot F_{N} [/latex] Dabei spielt nur der Reibungskoeffizient und die Normalkraft eine Rolle! Warum spielt es keine Rolle, wie groß die Auflagefläche von den Körpern z.B. Reifen auf Asphalt, ist?? Es ist doch bekannt, das Rennräder sehr dünne Räder haben, um die Reibungskraft zu minimieren. Im Gegensatz dazu besitzen die Mountainbikes dicke Reifen mit viel Profil, um die Reibungskraft zu erhöhen. Laut Formel spielt das aber alles keine Rolle! Warum?[/quote]
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<table border="0" cellpadding="3" cellspacing="1" width="100%" class="forumline"> <tr> <th class="thCornerL" width="22%" height="26">Autor</th> <th class="thCornerR">Nachricht</th> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>ML</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 08. Nov 2024 01:32<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Hallo, <br /> <br /></span><table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed"><b>Zitat:</b></span></td> </tr> <tr> <td class="quote">Hierbei wird angenommen, dass die Berührfläche der beiden Körper hinreichend glatt und ebenen ist, sodass die tatsächliche Kontaktfläche (also die Flächenanteile beider Materialien, die sich auf atomarer Ebene so nahe kommen, dass es zu einer Wechselwirkung kommt) nur ein Bruchteil der Gesamtfläche ist. Diese Kontaktfläche wächst dann in erster Näherung linear mit der Normalkraft und man erhält die obige Formel. </td> </tr></table><span class="postbody"> <br />Danke, das ist interessant. <br /> <br /></span><table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed"><b>Nils Hoppenstedt hat Folgendes geschrieben:</b></span></td> </tr> <tr> <td class="quote"> <br />Diese Formel ist für die meisten Situation in Natur und Technik absolut ausreichend.</td> </tr></table><span class="postbody"> <br />Ich frage mich, ob die Hersteller von Autoreifen das wohl auch wissen? <img src="images/smiles/balloon.gif" alt="smile" border="0" /> <br /> <br /> <br />Viele Grüße <br />Michael</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>Nils Hoppenstedt</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 06. Nov 2024 18:19<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Hallo, <br /> <br /></span><table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed"><b>SchwertPhisch hat Folgendes geschrieben:</b></span></td> </tr> <tr> <td class="quote"> <br />Mein gehirn weigert sich zu akzeptiern, dass das die ganze Warheit sein kann <br />zum beispiel werden hier WDV kräfte außeracht gelassen so stabile minima von Wandefeckten und co. müssten ja auch mit reinfließen und auch eigenschaften des untergrunds müssten eigentlich eine rolle spielen es macht einen unterschied ob ich eine kiste oder kugel über softmatter oder festkörper mit fast garkeiner deformation schiebe. Durch die Eigenschaften beider Materialien könten auch noch durch das Schieben zusätzliche EM Kräfte entstehen und auch TD kräfte müsste da noch irgendwie drinen verarzten <br /></td> </tr></table><span class="postbody"> <br /> <br />Dein Gehirn hat vollkommen Recht. Bei der Gleichung <br /> <br />Fr = µ*FN <br /> <br />handelt es sich um eine idealisierte Modellvorstellung der sog. "Coulomb-Reibung". Hierbei wird angenommen, dass die Berührfläche der beiden Körper hinreichend glatt und ebenen ist, sodass die tatsächliche Kontaktfläche (also die Flächenanteile beider Materialien, die sich auf atomarer Ebene so nahe kommen, dass es zu einer Wechselwirkung kommt) nur ein Bruchteil der Gesamtfläche ist. Diese Kontaktfläche wächst dann in erster Näherung linear mit der Normalkraft und man erhält die obige Formel. <br /> <br />Diese Formel ist für die meisten Situation in Natur und Technik absolut ausreichend. <br /> <br />Es gibt aber auch Ausnahmen: Die maximale Haftkraft eines Klebstreifens ist z.B. im Wesentlichen NUR von der Auflagefläche abhängig und nicht von der Normalkraft. <br /> <br />Viele Grüße, <br />Nils</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>Pshyikerd</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 06. Nov 2024 16:35<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody"></span><table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed"><b>SchwertPhisch hat Folgendes geschrieben:</b></span></td> </tr> <tr> <td class="quote">ICh bin verwundert, eigenlich sagt mein physikaliches verständniss, dass das stimmt, allerdings wird hier ausschließlich die klassische Mechanick betrachtet. <br />Mein gehirn weigert sich zu akzeptiern, dass das die ganze Warheit sein kann <br />zum beispiel werden hier WDV kräfte außeracht gelassen so stabile minima von Wandefeckten und co. müssten ja auch mit reinfließen und auch eigenschaften des untergrunds müssten eigentlich eine rolle spielen es macht einen unterschied ob ich eine kiste oder kugel über softmatter oder festkörper mit fast garkeiner deformation schiebe. Durch die Eigenschaften beider Materialien könten auch noch durch das Schieben zusätzliche EM Kräfte entstehen und auch TD kräfte müsste da noch irgendwie drinen verarzten <br /> <br /> <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?\mu(v,d)\propto A^{2} + \vec{F}_{wand}(d)+\vec{F}_{EM}(v,d)+\vec{F}_{TD}(v,d)"></td> </tr></table><span class="postbody"> <br /> <br />Es ist ja ein Unterschied, ob etwas über eine Oberfläche gleitet, sowie es ist die Kiste tut, oder rollt, für eine Rollbewegung hast du dementsprechend einen Rollreibungskoeffizient.</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>Füsik-Troll</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 25. Jul 2024 20:27<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Und du denkst das du hier nach 13 Jahren noch eine Antwort erhälst?</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>SchwertPhisch</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 25. Jul 2024 19:27<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">ICh bin verwundert, eigenlich sagt mein physikaliches verständniss, dass das stimmt, allerdings wird hier ausschließlich die klassische Mechanick betrachtet. <br />Mein gehirn weigert sich zu akzeptiern, dass das die ganze Warheit sein kann <br />zum beispiel werden hier WDV kräfte außeracht gelassen so stabile minima von Wandefeckten und co. müssten ja auch mit reinfließen und auch eigenschaften des untergrunds müssten eigentlich eine rolle spielen es macht einen unterschied ob ich eine kiste oder kugel über softmatter oder festkörper mit fast garkeiner deformation schiebe. Durch die Eigenschaften beider Materialien könten auch noch durch das Schieben zusätzliche EM Kräfte entstehen und auch TD kräfte müsste da noch irgendwie drinen verarzten <br /> <br /> <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?\mu(v,d)\propto A^{2} + \vec{F}_{wand}(d)+\vec{F}_{EM}(v,d)+\vec{F}_{TD}(v,d)"></span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>Keplerfan</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 03. Jun 2011 00:20<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Auch beim Riesenwürfel kommt es nur auf die Normalkraft an. Wenn man das Beispiel wieder etwas verkleinert, kann man einen 2mx2mx2m-Würfel und einen 1mx1mx1m-Würfel vergleichen. Angenommen, auf beide wirkt die gleiche Normalkraft von 1N senkrecht zur Ebene nach unten. <br /> <br />Dann verteilt sich diese Normalkraft von 1N beim 1m-Würfel auf eine Auflagefläche von 1m². Jeder Quadratmeter wird also mit dieser Kraft gegen die Ebene gedrückt. Das entspricht einem Druck von 1N/m². <br /> <br />Beim 2m-Würfel, Auflagefläche 4m², verteilt sich die Normalkraft hingegen auf diese 4m². Deshalb wird jeder Quadratmeter der Auflagefläche nur mit einem Viertel der Kraft gegen die Ebene gedrückt, mit der das beim 1m-Würfel der Fall ist. Hier entspräche der Druck also 1/4 N/m². Entsprechend reibt jeder einzelne Quadratmeter weniger stark als beim kleineren Würfel. Im Endeffekt ist die Reibung dann in beiden Fällen gleich. <br /> <br />Das erscheint deshalb nicht intuitiv, vermute ich, weil man es gewohnt ist, dass die Masse eines Objektes mit seiner Größe wächst. Damit wächst dann aber auf der Erde durch die Schwerkraft auch die Normalkraft proportional zur Masse. Es kommt also auch in diesem Fall nur auf die Normalkraft an.</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>lena18</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 02. Jun 2011 22:48<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Was ist aber zB, wenn ich einen riesen Würfel hätte, der auf einer Ebene steht. <br /> <br />Nehmen wir an, der Würfel hat die Abmessungen 60mx60mx60m, gilt dann auch die obige Formel? <br />Da müsste man doch die Fläche auch irgendwie beachten, oder nicht?</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>Packo</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 02. Jun 2011 19:17<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Joni, <br />bei deinen Beispielen handelt es sich um "Rollreibung". Diese Reibungsart ist eigentlich völlig anders geartet als Gleitreibung. Nur für letztere gilt deine obige Formel. In der Schule wird jedoch damit gerechnet weil die Formel auch ungefähre Ergebnisse ergibt und niemand überprüfen kann, ob es auch stimmt. <br /> <br />Um genauere Ergebnisse zu erhalten (für Rennräder und Autopneus), werden von den Herstellerfirmen umfangreiche Test für empirische Resultate gemacht und auch zahlreiche firmeninterne Formeln entwickelt, die viele Parameter berücksichtigen.</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>Joni</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 02. Jun 2011 16:30<span class="gen"> </span> Titel: Reibungskraft unabhängig von Auflagefläche?</span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Ich bin bei einer Physikaufgabe zum Thema Reibungskraft auf ein Problem gestoßen: <br />Die Formel für die Reibungskraft ist <br /> <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?F_{R}=\mu \cdot F_{N} "> <br /> <br />Dabei spielt nur der Reibungskoeffizient und die Normalkraft eine Rolle! <br />Warum spielt es keine Rolle, wie groß die Auflagefläche von den Körpern z.B. Reifen auf Asphalt, ist?? <br />Es ist doch bekannt, das Rennräder sehr dünne Räder haben, um die Reibungskraft zu minimieren. Im Gegensatz dazu besitzen die Mountainbikes dicke Reifen mit viel Profil, um die Reibungskraft zu erhöhen. <br />Laut Formel spielt das aber alles keine Rolle! <br />Warum?</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> </table>
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