Was ist der Koeffizient der kinetischen Reibung?
Der Koeffizient der kinetischen Reibung ist eine einheitlose Variable, die auf Materialeigenschaften basiert, die zur Berechnung der Kraft der Gleitreibung verwendet werden. Es gilt für die klassische Mechanik starrer Objekte. Durch die Multiplizierung des kinetischen Reibungskoeffizienten mit der Normalkraft eines Objekts wird die Kraft der kinetischen Reibung ergeben. Die kinetische Reibung hängt daher nur von den Materialeigenschaften und der Normalkraft eines Objekts ab.
Es ist wichtig zu beachten, dass der Koeffizient der kinetischen Reibung ein Konzept der klassischen Mechanik und Teil einer Theorie ist, die aus experimentellen Beobachtungen hergestellt wird. Die klassische Mechanik wurde vom britischen Physiker Isaac Newton und seinen Zeitgenossen im 17. Jahrhundert größtenteils entwickelt. Das Subjekt befasst sich mit der Wechselwirkung großer Objekte, die sich mit relativ niedrigen Geschwindigkeiten bewegen. Insbesondere gilt die klassische Mechanik starrer Feststoffe für diesen Koeffizienten. Diese Unterdisziplin der klassischen Mechanik kann die Reibung beschreiben, die sich aus zwei Feststoffen resultierteinander und es ignoriert Kräfte, die von Flüssigkeiten erzeugt werden.
Innerhalb dieser Domäne kann der Koeffizient der kinetischen Reibung sehr genaue Vorhersagen liefern. Wenn Flüssigkeiten berücksichtigt werden sollen, muss das Feld der Flüssigkeitsmechanik eingeführt werden. Wenn die beteiligten Skalen extrem klein sind, kann die Quantenmechanik die damit verbundenen Komplikationen angehen.
Die durch kinetische Reibung erzeugte Kraft entspricht dem Produkt zweier Variablen. Der erste ist der Koeffizient der kinetischen Reibung, und die zweite ist die normale Kraft. Eine normale Kraft ist die Kraft, die von der Oberfläche eines Objekts bereitgestellt wird, um zu verhindern, dass ein anderes Objekt sich durch sie bewegt. Im Falle der Schwerkraft ist es die vertikale Kraft aus dem Boden, die verhindert, dass Objekte weiter nach unten fallen. Die Kraft ist immer gleich dem Gravitationsgewicht eines Objekts in Kontakt mit dem Boden; Daher kann ein Objekt in Ruhe bleiben, weil die GravitationDie Kraft wird genau durch die Normalkraft aufgehoben.
Die Formel für kinetische Reibung enthält keine Geschwindigkeit oder Größe eines Objekts. Dies bedeutet, dass die Reibungskraft auf einem Schiebobjekt unabhängig davon ist, wie schnell es sich bewegt. Die Reibungskraft auf einer Schachtel wird gleich sein, unabhängig davon, ob sie mit einer Meile oder einem Kilometer pro Stunde oder zwei Stunden rutscht. In ähnlicher Weise hängt die Kraft nicht von dem Bereich eines Objekts ab, der mit dem Boden in Kontakt steht. Es wird genauso sein, ob eine Schachtel flach und breit oder groß und dünn ist.
Der Koeffizient der kinetischen Reibung selbst ist eine empirische Eigenschaft der beteiligten Materialien. Dies bedeutet, dass nur eine Frage der Materialien die beiden Kontaktflächen ausmachen. Darüber hinaus werden solche Koeffizienten eher aus Experiment als aus der Theorie abgeleitet. Der Koeffizient der kinetischen Reibung wird typischerweise mit dem griechischen Buchstaben mu mit dem Index k bezeichnet.
Geben identische Materialien, die Kraft aus der kinetischen Reibung hängt nur von der Normalkraft abauf ein Objekt angewendet. Bei Schwerkraft auf der Erdoberfläche hängt die Kraft nur von der Masse eines Objekts ab. Schwerere Objekte haben proportional mehr gleitende Reibung als hellere Objekte.