Was macht die Größe der Reibungskraft in einem Szenario geschwindigkeitsabhängig, in dem anderen jedoch nicht?

Wenn ein festes Objekt mit einem anderen festen Objekt in Kontakt kommt, glaube ich, dass die Größe der Reibungskraft zwischen ihnen nicht von der relativen Geschwindigkeit der beiden Objekte abhängt. Wenn jedoch ein Feststoff und eine flüssige Substanz (einschließlich Gase) in Kontakt sind, glaube ich, dass die Größe der Reibungskraft auf den Feststoff von der relativen Geschwindigkeit der beiden Substanzen abhängt.

Ich frage mich, warum das so ist. Welcher Unterschied zwischen diesen beiden Szenarien führt dazu, dass die Größe der Reibungskraft in einem von der Geschwindigkeit abhängt, in dem anderen jedoch nicht?

Hinweis: In der ursprünglichen Frage habe ich über "die Kraft der Reibung" gesprochen. Ich wollte jedoch die Größe der Reibungskraft sagen und habe es so bearbeitet, dass es das sagt. Dies kann bedeuten, dass ältere Antworten jetzt nicht mehr viel Sinn machen.

Die Situationen sind völlig unterschiedlich, wobei der physikalische Mechanismus der Fest-Fest-Reibung völlig anders ist als der physikalische Mechanismus des viskosen Widerstands. Nur im Idealfall ist übrigens die Gleitreibungskraft unabhängig von der Drehzahldifferenz. Bei echten Festkörpern variiert der Koeffizient der kinetischen Reibung mit der relativen Geschwindigkeit der Festkörper.

Antworten (4)

Ich werde Ihre Frage beantworten, indem ich zunächst erkläre, warum die Flüssigkeitsreibung geschwindigkeitsabhängig ist. Der Widerstand zwischen Flüssigkeiten wird als Viskosität bezeichnet. Es ist eine Eigenschaft, die durch Kollisionen zwischen benachbarten Teilchen in einer Flüssigkeit entsteht, die sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegt. Wenn eine Flüssigkeit durch einen Festkörper, beispielsweise ein Rohr, gedrückt wird, bewegen sich die Teilchen, aus denen die Flüssigkeit besteht, im Allgemeinen schneller in der Nähe der Rohrachse und langsamer in der Nähe seiner Wände. Daher gibt es eine Reibung zwischen Partikelschichten, und die Reibung wird größer, wenn die Relativgeschwindigkeit größer ist.

Bei der Reibung zwischen Festkörpern (Trockenreibung genannt) tritt jedoch Reibung nur an der Kontaktfläche auf und ist unabhängig von der Relativgeschwindigkeit, da Festkörperpartikel durch elektromagnetische Kraft an festen Positionen gebunden sind.

Nun, ich verstehe nicht ganz, was Sie fragen, aber ich habe gerade keine Brille auf, also lese ich das vielleicht falsch. Um es so einfach wie möglich zu machen: Wenn Sie Ihre Hand (einen Körper) und Ihre andere Hand (einen Körper) nehmen und sie langsam zusammendrücken, ist die Kraft oder Reibung dieselbe, als würden Sie sie schneller zusammenfügen. Bei Feststoffen ist die Geschwindigkeit kein Faktor von Druck, Reibung ect. Ich bin kein Genie, aber ich glaube, Ihre Frage bezieht sich auf Faktoren der Löslichkeit. Wenn zwei Gase mit sehr hoher Geschwindigkeit aufeinandertreffen und sich beide nicht ineinander auflösen können, kann es zu einem Druckaufbau kommen. Wenn sich jedoch einer von ihnen auflösen oder mit dem anderen verschmelzen kann, werden sie kombiniert und zu einem Gas.

Ich hoffe, das hat dir geholfen (vergiss nicht, ich bin kein Genie)

Sobald ein Kontakt zwischen zwei beliebigen Objekten besteht (in welcher Phase sie sich auch befinden mögen), entsteht eine Reibung, die der relativen Bewegung zwischen zwei entgegenwirkt . In der Strömungsmechanik wird dies jedoch normalerweise als Viskosität bezeichnet.

Ich glaube, dass die Größe der Reibungskraft zwischen ihnen nicht von der relativen Geschwindigkeit der beiden Objekte abhängt. Wenn ein fester und ein flüssiger Stoff (einschließlich Gase) in Kontakt sind, glaube ich jedoch, dass die Größe der Reibungskraft auf den Festkörper von der relativen Geschwindigkeit der beiden Stoffe abhängt.

Ich denke, Ihre Behauptung über das unterschiedliche Verhalten der Fest-Fest-Grenzfläche und der Fest-Flüssig-Grenzfläche über die Geschwindigkeitsabhängigkeit der Reibungskräfte zeichnet kein wirkliches Bild.

Meine Behauptung ist, dass in beiden Fällen die Reibungskraft geschwindigkeitsabhängig ist und bei unterschiedlicher Beschaffenheit der Oberflächen die Reibungskräfte aufgrund der Glätte der Kontaktfläche und der Relativbewegung variieren können.

Die obige Idee hat aufgrund der mikroskopischen Natur der in Kontakt stehenden Oberflächen Wurzeln geschlagen, und wenn sie sich in relativer Bewegung befinden, beginnen die Kräfte auf molekularer Ebene zu wirken, und diese Wechselwirkungen sind temperaturabhängig, die aufgrund der relativen Geschwindigkeit der Oberflächen ansteigt.

Darüber hinaus sind bei Festkörpern die Verformungen im Oberflächengelände bei der Bewegung aufgrund der Geschwindigkeit (Impulsübertragung) stärker ausgeprägt.

und wenn die Geschwindigkeit ansteigt, nimmt die Reibungskraft zu, aber später, wenn die Oberflächen geglättet werden, kann die Reibung in bestimmten Fällen mit der Geschwindigkeit abnehmen. Daher ist die Geschwindigkeitsabhängigkeit der kinetischen Reibung an der Festkörper-Grenzfläche eine Tatsache, und man sollte die klassische Vorstellung ändern, dass die kinetische Reibung geschwindigkeitsunabhängig ist (was auch immer die Beschaffenheit von Oberflächen ist).

Wir zeigen, dass die Reibungskraft mit der Gleitgeschwindigkeit in einer Weise variiert, die von der chemischen Beschaffenheit der Grenzfläche abhängt. Oberflächen, die mit Wasserstoff-Akzeptor- und -Donor-Einheiten terminiert sind, die H-Brücken-Netzwerke bilden können, zeigen eine Reibung, die mit der Gleitgeschwindigkeit abnimmt, ein entgegengesetztes Verhalten (siehe die jüngsten Arbeiten auf diesem Gebiet.) https://www.researchgate.net/ profile/Imma_Ratera/publication/6982094_Velocity_Dependence_of_Friction_and_Hydrogen_Bonding_Effects/links/09e4150f50e92340e6000000.pdf 2. https://hal.archives-ouvertes.fr/ensl-00589509/document