Im vereinfachten Physikunterricht (K-8) scheint allgemein gesagt zu werden, dass die Reibung zwischen zwei sich bewegenden Oberflächen auf die Unebenheit jeder Oberfläche und die mikroskopische Rauheit zurückzuführen ist. Ich habe jedoch kürzlich gelesen, dass dies zwar die Ursache für die sogenannte Traktion ist, dass jedoch Gleitreibung auch bei völlig glatten Materialien möglich ist.
Gegeben seien zwei atomar glatte, unpolare Oberflächen im Vakuum, die mit einer Normalkraft ungleich Null aneinander vorbeigleiten , wie kann ich anhand des Materials feststellen, was der Reibungskoeffizient ist wird sein? Angesichts der Neigung von Metallen zum Kaltschweißen ist es möglicherweise einfacher, nur Nichtmetalle zu berücksichtigen.
Soweit ich aus verschiedenen Quellen entnehmen kann, könnten Londoner Dispersionskräfte / VDW-Kräfte etwas damit zu tun haben, aber ich habe keine guten Quellen. Was ist mit chemischer kovalenter Bindung, ionischer Bindung usw.? Werden oft vollständige und getrennte Ionen gebildet (was definiert überhaupt eine echte Ionenbindung?) Oder vielleicht nur eine geringere elektrostatische Anziehung? Gibt es einen vollständigen Satz von Gleichungen oder Elementen, die berücksichtigt werden müssen, um eine vernünftige Antwort zu erhalten, ohne auf Experimente zurückgreifen zu müssen?
Bearbeiten: Zum Beispiel widerspricht sich Wikipedia (glaube ich) auf der Reibungsseite, indem es das zuerst sagt
„Während oft gesagt wird, dass der COF eine „Materialeigenschaft“ ist, wird er besser als „Systemeigenschaft“ kategorisiert.“ Im Gegensatz zu echten Materialeigenschaften (wie Leitfähigkeit, Dielektrizitätskonstante, Streckgrenze) hängt der COF von zwei beliebigen Materialien ab von Systemvariablen wie Temperatur, Geschwindigkeit, Atmosphäre und auch was heute allgemein als Alterungs- und Alterungszeiten bezeichnet wird, sowie von geometrischen Eigenschaften der Grenzfläche zwischen den Materialien."
und dann
„Neue Modelle beginnen zu zeigen, wie die kinetische Reibung größer sein kann als die statische Reibung. [26] Es wird jetzt verstanden, dass kinetische Reibung in vielen Fällen hauptsächlich durch chemische Bindungen zwischen den Oberflächen verursacht wird und nicht durch ineinandergreifende Unebenheiten.“
Reibung entsteht durch elektrostatische Abstoßungen, die an einer sehr kleinen Anzahl von Kontaktpunkten zwischen zwei rauen Oberflächen stattfinden. Mikroskopisch betrachtet wandelt Gleitreibung die Antriebsenergie in Wärme um. Es gibt viele atomare Modelle, die durch das Studium von Trends entwickelt wurden, um den Reibungskoeffizienten theoretisch vorherzusagen, wie zum Beispiel:
Theoretische Berechnungen des Reibungskoeffizienten
Zur zweiten Frage: Wikipedia widerspricht sich nicht. Es verstärkt nur die Tatsache, die es zuvor gesagt hat. Der Reibungskoeffizient hängt nicht von den Materialeigenschaften ab. Das hängt von den Systemeigenschaften ab. Deshalb ist der Gleitreibungskoeffizient kleiner als der Haftreibungskoeffizient.
Quellen:
Um den Reibungskoeffizienten zu bestimmen, drücken Sie (im Idealfall natürlich) eine bekannte Masse des Objekts mit einer gegebenen Kraft F. Auch die Reibungskraft hat einen numerischen Wert von (ungefähr) coeff. mal Normalkraft. So können Sie den Koeff berechnen. Hier entlang.
Zwischen den Oberflächen bilden sich vorübergehende „Bindungen“. Diese Bindungen entstehen aufgrund von Van-der-Waals-Kräften und anderen molekularen Effekten. Da die beiden Oberflächen nicht die GLEICHE Anzahl an Elektronen haben, entstehen elektrostatische Kräfte. Einige Moleküle werden also etwas verschoben (sie sind immer noch an dem Objekt / der Oberfläche befestigt, zu dem sie gehören). Aus diesem Grund werden einige Moleküle in der Nähe auch noch kleiner verzerrt (Dipol) oder können sogar etwas verschoben werden. Moleküle der anderen Oberfläche/des anderen Körpers werden aufgrund all dieser Effekte Kräfte erfahren und zusammen makroskopisch „Reibung“ bilden. Ich habe nicht verstanden, wie Wikipedia sich widerspricht, also kein Kommentar.
Hoffe ich habe geholfen :)
Shishir Maharana