Unterschied zwischen Gleit- und Rollreibung

Hauptunterschied - Gleitende Reibung vs.

Gleitreibung und Rollreibung sind beide Arten von Widerstandskräften, die einer Objektbewegung entlang einer Oberfläche entgegenwirken. Das Hauptunterschied zwischen gleit- und rollreibung liegt das Gleitreibung tritt auf, wenn eine Oberfläche gegen eine andere Oberfläche reibt, wohingegen Rollreibung tritt auf, wenn ein Objekt auf einer anderen Oberfläche rollt.

Was ist Gleitreibung?

Gleitreibung (kinetische Reibung) ist die Reibungskraft zwischen zwei Oberflächen, die aneinander reiben. Gleitreibung ist eine Folge von kleinen Vorsprüngen auf einer Oberfläche. Wenn sich die beiden Flächen gegeneinander bewegen, verriegeln sich die Vorsprünge und es müssen Arbeiten durchgeführt werden, um die Objekte in Bewegung zu halten.

Gleitreibung zwischen zwei Flächen ist gegeben durch:

Woher  steht für das Reibungskoeffizient zwischen den beiden Oberflächen und  ist die normale Kontaktkraft zwischen den Flächen.

Was ist Roll-Reibung?

Rollreibung tritt auf, wenn die Oberfläche eines Körpers gegen die Oberfläche eines anderen Körpers rollt. Der Ursprung dieser Kraft sind die Verformungen, die beim Abrollen an den Oberflächen auftreten. Hysterese trägt maßgeblich dazu bei: Die Energie, die abgegeben wird, wenn die Oberflächen nach einer Verformung ihre Form annehmen, ist geringer als die Energie, die eingesetzt wurde, um diese Verformungen überhaupt zu erzeugen.

Die Analyse der Rollreibung ist komplizierter als die Analyse der Gleitreibung. Verwenden Sie jedoch eine Rollreibungskoeffizient  so dass Rollreibung  ist gegeben durch 

woher  steht wieder für die normale Kontaktkraft. Das Abschreiben der Rollreibung in dieser Form ist hilfreich, um sie mit der Gleitreibung zu vergleichen. Es zeigt sich, dass die Rollreibung im Vergleich zur Gleitreibung viel geringer ist. Beispielsweise beträgt der Gleitreibungskoeffizient zwischen trockenem Asphalt und Kautschuk 0,68 [1] während der Rollwiderstandskoeffizient eines Reifens auf einer Straße im Bereich von 0,01 bis 0,035 liegt [2]. Diese Form der Gleichung täuscht jedoch. Tatsächlich hängt der "Koeffizient" von einer Reihe anderer Faktoren ab. Beispielsweise ändert sich für einen Reifen, der auf einer Straße rollt, der Koeffizient mit dem Radius des Reifens und wie "voll" der Reifen ist.

Unterschied zwischen Gleit- und Rollreibung - Rollreibung wird beim Fahrradfahren durch Sand wichtig

Unterschied zwischen Gleit- und Rollreibung

Wenn es auftritt

Gleitreibung tritt auf, wenn zwei Flächen aneinander reiben.

Rollreibung tritt auf, wenn ein Objekt auf einer Oberfläche rollt.

Ursprung

Gleitreibung tritt aufgrund von Ineinandergreifen zwischen mikroskopischen "Höckern" auf Oberflächen auf.

Rollreibung tritt aufgrund von Verformung von Oberflächen auf.

Abhängigkeit des Koeffizienten von externen Faktoren

Der Koeffizient von Gleitreibung hängt nicht stark von äußeren Faktoren ab. Es wird durch die Textur der Oberflächen und die Temperatur um einen kleinen Betrag beeinflusst [3].

Der Koeffizient von Rollreibung hängt stark vom Radius des rollenden Objekts, der Tiefe, bis zu der das Objekt absinkt, und der Zähigkeit der Oberfläche sowie einigen anderen Faktoren ab.

Verweise
  1. Physics Study Guide / Reibungskoeffizienten. (2009, 17. Juli). Abgerufen am 10. August 2015 von Wikibooks: https://en.wikibooks.org/wiki/Physics_Study_Guide/Frictional_coefficients
  2. TRIBOLOGIE-ABC. (n.d.). Abgerufen am 10. August 2015 von Reibungskoeffizient, Rollwiderstand und Aerodynamik: http://www.tribology-abc.com/abc/cof.htm
  3. Walters Forensic Engineering. (n.). SKIDMARK-ANALYSE & BREMSEN. Abgerufen am 10. August 2015 von Walters Forensic Engineering Inc.: http://www.waltersforensic.com/articles/accident_reconstruction/vol1-no8.htm
Bild mit freundlicher Genehmigung
„Dumont Dunes, Kalifornien. Der Fahrer, Kevin P. Rice, ist auf einem 2004 von KTM EX / C 525 mit Paddelreifen ausgestatteten Dirt-Bike von Doug Fackiner (Self-made. SLORider.com) [CC BY-SA 3.0], über Wikimedia Commons