Welche Kraft lässt uns gehen? Reibung oder normale Reaktion?

Ich weiß, dass diese Frage hier schon einmal gestellt wurde, aber ich bin etwas verwirrt mit all den Antworten. Wenn wir uns also bewegen, üben wir eine Kraft auf den Boden in Rückwärtsrichtung aus. Übt der Boden also aufgrund von Reibung oder aufgrund einer normalen Reaktion eine Kraft in Vorwärtsrichtung auf uns aus?

Einige Antworten scheinen darauf hinzudeuten, dass es ersteres ist, während andere sagen, dass Reibung die Reaktionskraft ist. Früher dachte ich, dass die normale Reaktion die Kraft ist, die nur existiert, damit feste Objekte sich nicht durchdringen.

Haben Sie schon einmal versucht, auf wirklich glattem Eis zu gehen?
Wenn Sie Bill Nye fragen, ist es Reibung...
Stellen Sie sich vor, Sie entfernen die Reibung aus der Gleichung, sagen wir, Sie stehen auf Eis ... ok, jetzt stellen Sie sich vor, Sie entfernen die Normalkraft aus der Gleichung, sagen wir, Sie sind ein Geist ...

Antworten (6)

Beides wird zum Gehen benötigt ∗ .

Sie benötigen Reibung, um zu beschleunigen, wenn Sie mit dem Gehen beginnen, mit dem Gehen aufhören, die Geschwindigkeit beim Gehen ändern usw. Dies liegt daran, dass Sie eine horizontale Kraft benötigen, um Ihre horizontale Geschwindigkeit zu ändern. Diese Kraft ist Reibung. Es entsteht durch Wechselwirkungen zwischen Ihren Füßen und dem Boden, auf dem Sie gehen. Daher wird der Boden nach Newtons drittem Gesetz durch Reibung in die entgegengesetzte Richtung Ihrer horizontalen Beschleunigung geschoben.

Vernachlässigen Sie jedoch nicht die Normalkraft. Es ist eine vertikale Kraft (auf ebenem Boden). Daher ist es diese Kraft, die Sie davon abhält, aufgrund der Schwerkraft nach unten in den Boden zu beschleunigen. Es ist auch einer der Faktoren, die bestimmen, wie stark die zuvor erwähnte Reibungskraft sein kann. Eine größere Normalkraft bedeutet typischerweise eine größere mögliche Reibungskraft, bevor ein Gleiten zwischen Ihren Füßen und dem Boden auftritt. Ohne die Normalkraft könnten Sie also auch nicht gehen.

∗ Natürlich sind auch andere Kräfte wie die Schwerkraft, innere Kräfte im Körper usw. für das Gehen wichtig. Die Physik des Gehens kann ziemlich komplex werden. Sie haben jedoch gerade nach diesen beiden Kräften (Reibung und Normalkraft) gefragt, daher werde ich mich nur auf diese beiden konzentrieren.

Außerdem gibt es ohne Normalkraft keine Reibung. Die Reibung wird durch das Gewicht multipliziert mit dem statischen Reibungskoeffizienten (oder der dynamischen Reibung, je nachdem, ob die Füße/Schuhe fest auf dem Untergrund/Boden stehen oder darauf gleiten) begrenzt. Ohne Gewicht (verursacht durch die Normalkraft) gibt es überhaupt keine Reibung.
@MontyHarder Ja. Das sage ich in meiner Antwort. Die Normalkraft bestimmt die maximale Stärke der Haftreibungskraft.
Sie brauchen die starke Nuklearkraft nicht, um zu gehen. Nun, ich denke schon, sonst würden deine Nicht-Wasserstoffatome auseinander explodieren und du würdest zu einer Wolke aus Wasserstoffplasma. Was das Gehen erschwert. Das gibt es also. Vielleicht könnten Sie auf die schwache Kernkraft verzichten?

Eis fehlt die Reibung. Wasser fehlt die Normalkraft. Da das Gehen auf Eis schwierig und das Gehen auf Wasser unmöglich ist (für die meisten von uns), würde ich sagen, dass beide wichtig sind.

Dem Wasser fehlt zumindest eine ausreichende Normalkraft, um von Menschen betreten zu werden. Ich habe das Gefühl, man könnte argumentieren, dass die Auftriebskraft eine Normalkraft ist. Und dann gibt es Tiere, die auf der Wasseroberfläche gleiten/laufen können. Wasser interagiert immer noch mit Materie.
Wenn Sie schnell genug loslegen, können Sie die normale Kraft des Wassers wiederherstellen ...
Das fühlt sich nicht wie ein sehr starkes Argument an. Man könnte genauso gut sagen, Eis ist durchsichtig und Wasser ist durchsichtig, aber der Boden ist undurchsichtig, daher ist die Undurchsichtigkeit für das Gehen wichtig.
@Moyli Dieses Argument ist falsch, da ich auf Glas laufen kann, das transparent ist.
@MobyDisk Das ist der Punkt, den Moyli zu machen versucht ....
@Moyli Aber die ursprüngliche Frage lautete nicht "Ist Deckkraft zum Gehen erforderlich?". Die ursprüngliche Frage postulierte, dass eine von Reibung und Normalität erforderlich ist. Die Antwort von BDTP zeigt, dass nur eine davon nicht ausreicht. Er präsentiert keine Meisterklasse in deduktivem Denken. Er versucht nicht, die erschöpfende Liste dessen zu präsentieren, was zum Gehen benötigt wird und was nicht. Er hat sehr deutlich gezeigt, dass die Frage fehlerhaft ist und dass beides benötigt wird.
@Moyli Es ist kein strenges Argument, aber es unterstützt die Intuition stark.
@Moschops Ich meine, es ist technisch gesehen ein fehlerhaftes Argument. Das Argument lautet: "Wenn diese Oberfläche keine Eigenschaft hat und es schwierig ist, darauf zu gehen, muss diese Eigenschaft für das Gehen unerlässlich sein." Was ein falsches Argument ist, wie Moyli zeigt. Das Argument scheint uns richtig zu sein, weil die Schlussfolgerung richtig ist. jpaughs Antwort ist besser. Das ist kein gutes Argument, aber es regt zumindest zum Nachdenken an.
@AaronStevens In der Tat. Das Argument hätte lauten sollen: "Diese Oberfläche ist schwer zu begehen, weil sie keine Eigenschaften hat".

Die Reibungskraft ist sowohl proportional zur Normalkraft als auch senkrecht dazu. ( http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/frict3.html ). Also beides hängt meiner Meinung nach zusammen. Die Normalkraft liegt nicht unbedingt auf der gleichen Linie wie die Schwerkraft (z. B. wenn die Oberfläche geneigt ist).

Es ist die Reibungskraft, die Sie letztendlich zum Gehen bringt. Wenn der Reibungskoeffizient Null ist (z. B. auf einer Glasoberfläche, wenn Sie viel Öl auftragen, gibt es einen Reibungskoeffizienten von fast 0), dann können Sie nicht gehen, weil die Reibungskraft (= Reibungskoeffizient * Normalkraft) ist 0.

Ich könnte mich irren, aber das ist mein einfaches Verständnis.

Sie können aufgrund von Reibung gehen, nicht aufgrund der normalen Kraft. Um dies zu sehen, versuchen Sie, auf einer reibungsarmen Oberfläche wie nassem Marmor zu gehen. Sie werden Schwierigkeiten haben, obwohl sich die Normalkraft nicht geändert hat (sie entspricht immer noch Ihrem Gewicht).

Eine andere Möglichkeit, dies zu sehen, besteht darin, zu beachten, dass die Richtung der Reibung horizontal ist, während die Normalkraft vertikal ist und Sie versuchen, sich horizontal zu bewegen.

Die Normalkraft hilft nicht, direkt vorwärts zu gehen, aber sie ist trotzdem wichtig. Wenn dies nicht der Fall wäre, wäre "das Gehen auf der Planke" keine effektive Methode für Piraten.
@AaronStevens ohne Normalkraft gibt es auch keine Reibung, ja.
Für die Reibung ist eine Normalkraft erforderlich, und zum Gehen ist Reibung erforderlich. Daraus folgt also nicht, dass die Normalkraft zum Gehen nicht erforderlich ist.
Angenommen, Sie haben ein Schneidwerkzeug, mit dem Sie Briketts aus Eis mit ausreichender Masse (z. B. mehr als einem Kilogramm) schneiden können. Sie heben ein solches Brikett an und werfen es in die der beabsichtigten Bewegung entgegengesetzte Richtung. Somit werden weder die Reibungskraft noch die Normalkraft für Ihre Bewegung benötigt. Oder ist ein solcher Prozess grundsätzlich unmöglich?

Die vorhandenen Antworten sind wohl unvollständig. Beim Gehen ist eine gewisse Reibung auf die normale Reaktion zurückzuführen.

Es gibt zwei Hauptarten von Reibung. Das erste ist, dass, wenn beide Kontaktflächen eine ungleichmäßige Topologie haben, die herausragenden Bits beim Zusammenschieben eindeutig gegeneinander schlagen und Reibung im Makromaßstab verursachen. Das zweite sind intermolekulare Anziehungen zwischen den Kontaktflächen, was der Hauptgrund dafür ist, dass (echter) Gummi gut ist, um Schuhsohlen rutschfest zu machen.

Es sollte klar sein, dass die erste Art explizit ein Fall normaler Reaktionskräfte ist, die der resultierenden Reibung zugrunde liegen. Aber für die zweite Art, wenn ein Teilchen A auf einer Oberfläche von einem Teilchen B auf der anderen Oberfläche angezogen wird, führt das Ziehen von A in eine Richtung zu einem Ziehen an B in einer ähnlichen Richtung, und es passt einfach nicht in die Kategorie von "normale Reaktion", obwohl es das gleiche zugrunde liegende Prinzip ist, dass sich Kräfte im Gleichgewicht ausgleichen müssen (was in diesem Fall dem Nichtrutschen entspricht).

Technisch gesehen sind sowohl Normal- als auch Reibungskräfte erforderlich: Die Normalkraft stützt Sie vertikal, indem sie der Schwerkraft entgegenwirkt, die Sie nach unten zieht. Die Normalkraft wirkt sich auch auf die maximale Haftreibungskraft aus, die die kleinste Kraft ist, die erforderlich ist, damit Ihre Füße gleiten, oder die maximale Kraft, die Sie horizontal auf den Boden aufbringen können, ohne zu rutschen.

Die Reibungskraft, die Ihnen direkt beim Gehen hilft; Es bietet eine Kraft, die Sie nach vorne „schiebt“, sodass es Ihnen direkt beim Gehen hilft.

Die Reibungskraft wird jedoch von der Normalkraft „angetrieben“ (sie sind direkt proportional, wenn also keine Normalkraft vorhanden ist, gibt es keine Reibungskraft). Wenn also die Normalkraft nicht vorhanden wäre, wäre die Reibungskraft auch nicht vorhanden.

Welche Kraft lässt uns gehen? Reibung oder normale Reaktion?
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