Reibung ist eine Kraft, die der Bewegung zweier Objekte zueinander entgegenwirkt. Es handelt sich um eine Kontaktkraft, bei der zwei Objekte bei Kontakt Reibung erfahren.

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Unter Reibung versteht man den Widerstand, den die Oberflächen bieten, die sich berühren, wenn sie sich in relativer Bewegung befinden.

Abhängig von der Art der Objekte gibt es verschiedene Arten von Reibungen, um der Bewegung gleitender Objekte entgegenzuwirken oder um der Bewegung zweier Objekte entgegenzuwirken, wenn diese sich in einer Relativbewegung zueinander befinden. Arten von Reibung sind wie folgt:

1. Statische Reibung
2. Gleitreibung
3. Rollreibung
4. Kinetische Reibung
5. Flüssigkeitsreibung.

Statische Reibung

Statische Reibung bedeutet, wie der Name schon sagt, „im Ruhezustand“, d. h., dass statische Reibung auf Objekte wirkt, wenn sie sich in einer Ruheposition befinden. Wenn beide Objekte ruhen oder eines der Objekte leicht geneigt oder geneigt ist, wird die Reibung, die der Bewegung des Objekts entgegenwirkt, als Haftreibung bezeichnet.

Formel des Haftreibungskoeffizienten

Der Haftreibungskoeffizient kann mit der Formel berechnet werden:

μs = F /N

Wo

F = Statische Reibungskraft

μs = Haftreibungskoeffizient

N = Normalkraft

Beispiele für Haftreibung

• Ein am Hang geparktes Auto wird durch die Haftreibung der Räder mit der Straße an seiner Position gehalten.
• Brillen über der Nase sind ein weiteres häufiges Beispiel für Haftreibung.
• Das Tragen einer Uhr, das Aufhängen eines Hemdes über einen Kleiderbügel, ein Ring in der Hand und Gürtel, die unsere Hosen halten, sind einige alltägliche Beispiele für Haftreibung.
• Wassertropfen auf einer Fensterscheibe.
• Ziegel, die aufgrund der starken Kräfte des Zements über dem Dach kleben, sind hier chemischer Ursache für die Reibung.

Statische Reibungskraft

Gesetze der Haftreibung

1. Bei der Haftreibung ist die maximale Kraft unabhängig von der Kontaktfläche.
2. Die Normalkraft steht im Verhältnis zur maximalen Haftreibungskraft. Das heißt, wenn die Normalkraft zunimmt, nimmt auch die maximale äußere Kraft zu, die das Objekt ausüben kann, ohne sich zu bewegen.

Beispielprobleme

Frage 1: Eine Kraft von 400 N wird auf eine Kiste von 10 kg ausgeübt, die noch auf dem Boden steht. Wie groß ist die Haftreibung, wenn der Reibungskoeffizient 0,3 beträgt?

Lösung:

Gegeben,

Kraft F = 400 N,

Reibungskoeffizient, μ_S= 0,3

Die Haftreibung ist durch F gegeben_S= m_SF_N

= 0,3 × 400 N

F_S= 120 N.

Frage 2: Nennen Sie die Gesetze der Haftreibung.

Antwort:

1. Bei der Haftreibung ist die maximale Kraft unabhängig von der Kontaktfläche.
2. Die Normalkraft steht im Verhältnis zur maximalen Haftreibungskraft. Das heißt, wenn die Normalkraft zunimmt, nimmt auch die maximale äußere Kraft zu, die das Objekt ausüben kann, ohne sich zu bewegen.

Frage 3: Eine auf dem Boden stehende Kiste erfährt eine Kraft von 90 N mit einem Haftreibungskoeffizienten von 0,4. Finden Sie die Reibungskraft.

Lösung:

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Gegeben,

Angewandte Kraft bzw. Normalkraft N = 90 N

Reibungskoeffizient = 0,4

Die Haftreibung kann wie folgt berechnet werden: F = μ_S× N.

F = 0,4 × 90

= 36 N

Frage 4: Eine Kiste mit 40 kg, die auf dem Boden steht, erfährt horizontal eine Kraft von 60 N und einen Haftreibungskoeffizienten von 0,2. Finden Sie die Reibungskraft. Wird sich die Box von ihrer Position bewegen?

Lösung:

Gegeben,

Aufgewandte Kraft = 60 N

Reibungskoeffizient = 0,2

Normalkraft F_N= mg = 40 × 10 = 400 N.

Die Haftreibung kann wie folgt berechnet werden: F = μ_S× N.

F = 0,2 × 400

= 80 N

Wir können sehen, dass die statische Reibungskraft, d. h. 80 N, größer ist als die ausgeübte Kraft von 60 N, was bedeutet, dass der Kasten in seiner Position bleibt.

Frage 5: Eine Kraft von 50 N wird auf die auf dem Boden stehende Box mit einem Haftreibungskoeffizienten von 0,2 ausgeübt. Finden Sie die Reibungskraft.

Lösung:

Gegeben,

Angewandte Kraft bzw. Normalkraft N = 50 N

Reibungskoeffizient = 0,2

Die Haftreibung kann wie folgt berechnet werden: F = μ_S× N.

F = 0,2 × 50

= 10 N

Frage 6: Eine Kraft von 30 N wird horizontal auf die 20 kg schwere Kiste ausgeübt, die mit einem Haftreibungskoeffizienten von 0,3 auf dem Boden steht. Finden Sie die Reibungskraft. Bestimmen Sie, ob sich die Box bewegen soll oder nicht?

Lösung:

Gegeben,

Aufgewandte Kraft = 150 N

Reibungskoeffizient = 0,3

Normalkraft F_N= mg = 30 × 10 = 300 N.

Die Haftreibung kann wie folgt berechnet werden: F = μ_S× N.

objektives Java

F = 0,3 × 300

= 90 N

Wir können sehen, dass die statische Reibungskraft, d. h. 90 N, größer ist als die ausgeübte Kraft von 30 N, was bedeutet, dass sich der Kasten nicht aus seiner Position bewegt.

Frage 7: Eine Kiste mit einer Masse von 20 kg wird auf eine glatte Oberfläche gestellt. Die Haftreibung zwischen diesen beiden Oberflächen wird mit 30 N angegeben. Finden Sie den Haftreibungskoeffizienten?

Lösung:

Gegeben,

Masse der Kiste, m = 20 kg

Reibung zwischen ihnen, F = 30 N

Haftreibungskoeffizient μ_S= ?

Wir wissen das,

Normalkraft, N = mg

Also, N = 20 × 9,81 = 196,2 N (g = 9,81)

Für den Haftreibungskoeffizienten gilt:

M_S= F/N

M_S= 30/196,2

M_S= 0,153