Was ist der Reibungskoeffizient?

Reibung ist die wärmeerzeugende Widerstandskraft, die durch die Bewegung von zwei Kontaktflächen gegeneinander erzeugt wird. Es ist indirekt das Produkt einer der vier bekannten grundlegenden Kräfte. Die Reibung eines Systems ist unmöglich, streng aus theoretischen ersten Prinzipien vorzulegen. Mathematisch umfasst der Ausdruck für Reibung eine einzige Konstante, die alle ursächlichen Faktoren enthält - einen durch den griechischen Buchstaben μ symbolischen Koeffizienten der Reibung (COF). Die Gleichung ist einfach von F _x = μ _x f geschrieben, wobei f _x die Form und das Maß für die Reibung definiert, während f die senkrechte oder "normale" Kraft ist, die von beiden Oberflächen ausübt, eine zu anderen. Individuelle Faktoren widersetzen die vollständige Erklärung oder Quantifizierung. Die grundlegende Kraft, die für die meisten Reibung verantwortlich iste. Bei anfänglicher Überlegung scheint es, dass die Schwerkraft die Reibungsquelle ist, da die Abwärtskraft aufgrund der Schwerkraft die Quelle der Variablen F ist. Tatsächlich ist der Koeffizient ein Maß für die "Klebrigkeit" zwischen den beiden Oberflächen, die auf mikroskopischer Ebene durch die elektrischen Ladungen bestimmt werden, um die Bewegung durch „Binden“ zusammen zu verhindern. Eine solche Bindung ist ein Merkmal von Klebstoffen, die verwendet werden, um zwei Oberflächen zusammen zu festigen.

, dass dies der Fall ist, wird durch das moderne Polymer Polytetrafluorethylen (PTFE) gut illustriert. PTFE, der unter seinem Markennamen Dupont ™, TEFLON®, bekannt ist, weist nur die sehr schwach attraktiven elektrostatischen Streitkräfte in London Dispersion auf. Dies gibt PTFE einen Reibungskoeffizienten unter den "Top Drei" bekannten-ungefähr 0,05-0,10. Wenn der Reibungskoeffizient das Produkt der Schwerkraft wäre, würde die Chemie der Oberflächen nichtMaterie und Substanzen, die nicht so wirtschaftlich wichtig wären wie sie.

Es gibt Möglichkeiten, die Reibung zu senken, ohne in gewissem Sinne die Materialien zu ändern, aus denen die Oberflächen hergestellt werden. Der Reibungskoeffizient für ein System kann effektiv verringert werden, indem eine dünne Schmiermittelschicht bereitgestellt wird. Alternativ ist es häufig möglich, die Reibung zu senken, indem eine Gasdecke zwischen den Oberflächen eingefügt wird, die das scheinbare Gewicht der Oberfläche oben verringert und Herstellungsfehler wie Oberflächenrauheit beseitigt. Die Änderung des effektiven Gewichts senkt die Normalkraft, während das Fehlen von Mängel den Reibungskoeffizienten verändert. Beide senken die resultierende Reibungskraft mathematisch. Die Ingenieure haben das Gasschichtphänomen verwendet, um Hovercraft für das Reisen über Land- und Wasseroberflächen zu entwickeln.