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Wenn Sie schon einmal Bremsscheiben verwendet haben (zum Beispiel an einem Auto oder Fahrrad), kennen Sie dieses Prinzip in der Praxis. Durch Drücken der Bremsen wird ein Satz reibungserzeugender Blöcke gegen Metallscheiben gedrückt, die an den Rädern befestigt sind. Je stärker Sie die Bremsen betätigen, desto stärker werden die Blöcke gegen die Scheiben gedrückt und es entsteht mehr Reibung. Dies ermöglicht ein schnelles Anhalten des Fahrzeugs, setzt aber auch viel Wärme frei, weshalb Bremsanlagen nach starken Bremsungen oft sehr heiß werden. 
Versuchen Sie folgendes einfaches Experiment, um den Unterschied zwischen Haftreibung und Gleitreibung zu beobachten: Stellen Sie einen Stuhl oder ein anderes Möbelstück in Ihrem Zuhause auf einen glatten Boden (nicht auf einen Teppich). Stellen Sie sicher, dass die Möbel keinen Schutz haben "Bolzen" auf der Unterseite oder einem anderen Material, das das Gleiten über den Boden erleichtert. Probieren Sie die Möbel aus einfach drücke fest genug, damit es sich in Bewegung setzt. Sie sollten feststellen, dass sich die Möbel, sobald sie sich zu bewegen beginnen, sofort viel einfacher schieben lassen. Denn die Gleitreibung zwischen Möbel und Boden ist kleiner als die Haftreibung. 
Versuchen Sie folgendes einfaches Experiment, um eine Vorstellung davon zu bekommen, wie viel Flüssigkeitsreibung reduziert werden kann: Reiben Sie Ihre Hände aneinander, wenn sie kalt sind und Sie sie aufwärmen möchten. Du solltest sofort merken können, dass sie durch Reiben wärmer werden. Dann trage eine angemessene Menge Lotion auf deine Handflächen auf und versuche es noch einmal. Es soll nicht nur einfacher sein, die Hände schnell aneinander zu reiben, sondern du wirst auch merken, dass sie weniger warm werden. 
Betrachten Sie zum Beispiel den Unterschied zwischen dem Ziehen eines schweren Gewichts in einem Wagen über den Boden und einem ähnlichen Gewicht in einem Schlitten. Ein Wagen hat Räder und ist daher leichter zu ziehen als ein Schlitten, der über den Boden schleift und dabei viel Gleitreibung erzeugt. 
Denken Sie zum Beispiel an den unterschiedlichen Kraftaufwand, den Sie beim Blasen von Wasser durch einen Strohhalm und dem Blasen von Honig durch einen Strohhalm aufwenden müssen. Wasser ist nicht sehr viskos und bewegt sich leicht durch den Strohhalm. Honig ist viel schwerer durch einen Strohhalm zu blasen. Dies liegt daran, dass die hohe Viskosität des Honigs viel Widerstand und damit Reibung erzeugt, wenn er durch ein enges Rohr wie einen Strohhalm geblasen wird. 
Angenommen, ein Kieselstein und ein Blatt Papier wiegen beide ein Gramm. Lass uns beide gleichzeitig fallen, dann fällt der Kieselstein gerade nach unten, während das Blatt Papier langsam nach unten wirbelt. Hier sehen Sie den Luftwiderstand in Aktion - die Luft drückt gegen die große, breite Oberfläche des Papiers, erzeugt einen Widerstand und lässt das Papier viel langsamer fallen als der Kiesel, der einen relativ schmalen Querschnitt hat. 
Denken Sie zum Beispiel an die Flügel eines Flugzeugs. Die Form eines typischen Flugzeugflügels heißt a Tragfläche. Diese glatte, schmale und abgerundete Form bewegt sich leicht durch die Luft. Der Luftwiderstandsbeiwert ist sehr niedrig — 0.45. Andererseits kann man sich vorstellen, dass ein Flügel scharfe Ecken hat, quadratisch ist oder wie ein Prisma aussieht. Diese Flügel erzeugen viel mehr Reibung, weil sie während des Fluges viel Widerstand erzeugen. Prismen haben also einen größeren Luftwiderstandsbeiwert als Tragflächen – etwa 1.14. 
Zum Beispiel: die Art und Weise, wie ein durchschnittliches Familienauto heute konstruiert ist, verglichen mit dem gleichen Typ vor Jahrzehnten. Früher waren Autos viel blockiger und hatten viel mehr gerade und rechteckige Linien. Heute sind die meisten Familienautos viel stromlinienförmiger und weitestgehend weich abgerundet. Dies wurde mit Absicht getan – eine stromlinienförmige Form ermöglicht es einem Auto, einen geringeren Luftwiderstand zu erfahren, sodass der Motor weniger hart arbeiten muss, um das Auto anzutreiben (und daher weniger Benzinverbrauch). 
Um ein Beispiel für diese Funktion in Aktion zu geben, bedenken Sie, was mit einem Tischtennisschläger passiert, wenn Sie ein paar Löcher hineinbohren. Es wird dann viel einfacher, den Schläger schnell zu bewegen. Die Löcher lassen Luft durch, während der Schläger schwingt, wodurch der Luftwiderstand stark reduziert wird und sich der Schläger schneller bewegen kann. Denken Sie nur an die Lockheed SR-71 "Amsel", ein Versuchsflugzeug für Spionagezwecke, gebaut während des Kalten Krieges. Die Blackbird, die mit Geschwindigkeiten von mehr als Mach 3,2 fliegen konnte, stieß bei diesen hohen Geschwindigkeiten trotz ihres stromlinienförmigen Designs auf extremen Widerstand – extrem genug, um den Metallrumpf des Flugzeugs aufgrund der von der Luft während des Flugs erzeugten Reibungswärme auszudehnen.
Erhöhen sie die reibung
Haben Sie sich jemals gefragt, warum Ihre Hände warm werden, wenn Sie sie schnell aneinander reiben, oder warum Sie tatsächlich ein Feuer entfachen können, indem Sie zwei Stöcke aneinander reiben?? Die Antwort ist Reibung! Wenn zwei Oberflächen aneinander reiben, wirken sie der Bewegung des anderen auf mikroskopischer Ebene entgegen. Dieser Widerstand erzeugt Energie in Form von Wärme, mit der Sie Ihre Hände wärmen, ein Feuer machen usw. Je größer die Reibung, desto mehr Energie wird freigesetzt. Wenn Sie also wissen, wie man die Reibung zwischen zwei beweglichen Teilen in einem mechanischen System erhöht, können Sie im Grunde viel Wärme erzeugen!
Schritte
Methode 1 von 2: Erstellen einer raueren Oberfläche
1. Schaffen Sie mehr „raue“ oder klebrige Berührungspunkte. Wenn zwei Materialien aneinander gleiten oder reiben, können drei Dinge passieren: kleine Ecken, Risse und Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche können hängen bleiben; eine oder beide Oberflächen können sich als Reaktion auf die Bewegung verformen; und schließlich können die Atome auf jeder Oberfläche beginnen, zu interagieren. Praktisch gesehen bewirken all diese drei Dinge dasselbe: Reibung erzeugen. Auswählen von Oberflächen, die abrasiv (wie Sandpapier), verzogen (wie Gummi) oder klebrig (wie Klebstoff usw.) sind.) ist eine einfache Möglichkeit, die Reibung zu erhöhen.
- Technische Lehrbücher und ähnliche Ressourcen können großartige Werkzeuge für die Auswahl von Materialien sein, die verwendet werden sollen, um die Reibung zu erhöhen. Die meisten Standardbaustoffe haben eine bekannte "Reibungskoeffizient" — das ist ein Maß dafür, wie viel Reibung zusammen mit anderen Oberflächen erzeugt wird.Nachfolgend sind die Reibungskoeffizienten für einige wenige bekannte Materialien aufgeführt (ein höherer Wert bedeutet eine höhere Reibung):
- Aluminium auf Aluminium: 0,34
- Holz auf Holz: 0,129
- Trockenbeton auf Gummi: 0,6-0,85
- Nassbeton auf Gummi: 0,45-0,75
- Eis auf Eis: 0,01
2. Drücken Sie die beiden Oberflächen fester zusammen. Eine grundlegende Definition in der Physik besagt, dass die Reibung, die ein Objekt erfährt, proportional zur Normalkraft ist (für unsere Zwecke ist diese Kraft gleich der, mit der das Objekt gegen ein anderes drückt). Dies bedeutet, dass die Reibung zwischen zwei Oberflächen erhöht werden kann, wenn die Oberflächen mit mehr Kraft gegeneinander gedrückt werden.
3. Stoppen Sie jede Relativbewegung. Dies bedeutet, dass Sie die Bewegung einer Fläche relativ zu einer anderen Fläche stoppen. Bisher haben wir uns darauf konzentriertdynamisch (oder "gleiten") Reibung – die Reibung, die auftritt, wenn zwei Objekte oder Oberflächen aneinander reiben. Tatsächlich unterscheidet sich diese Form der Reibung von statisch Reibung – die Reibung, die auftritt, wenn sich ein Objekt gegen ein anderes Objekt zu bewegen beginnt. Im Wesentlichen ist die Reibung zwischen zwei Objekten am größten, wenn sie beginnen, sich gegeneinander zu bewegen. Sobald sie in Bewegung sind, nimmt die Reibung ab. Dies ist einer der Gründe, warum es schwieriger ist, ein schweres Objekt in Bewegung zu setzen, als es zu halten.
4. Flüssigkeiten zwischen Oberflächen entfernen. Flüssigkeiten wie Öl, Fett, Vaseline usw., kann die Reibung zwischen Objekten und Oberflächen deutlich reduzieren. Dies liegt daran, dass die Reibung zwischen zwei Festkörpern normalerweise viel höher ist als die zwischen Festkörpern und einer Flüssigkeit dazwischen. Um die Reibung zu erhöhen, können Sie alle möglichen Flüssigkeiten aus der Gleichung entfernen, wobei nur "trocken" Teile erzeugen Reibung.
5. Entfernen Sie Räder oder Träger, um Gleitreibung zu erzeugen. Räder, Träger und andere "rollen" Objekte erfahren eine besondere Art von Reibung, die Rollreibung genannt wird. Diese Reibung ist fast immer geringer als die Reibung, die beim Gleiten desselben Objekts über den Boden entsteht. — Aus diesem Grund neigen diese Gegenstände dazu, auf dem Boden zu rollen und nicht zu rutschen. Um die Reibung in einem mechanischen System zu erhöhen, können Sie die Räder, Träger usw. damit die Teile aneinander gleiten, nicht rollen.
6. Viskosität erhöhen. Feste Objekte sind nicht die einzigen Dinge, die Reibung erzeugen können. Auch flüssige Stoffe (Flüssigkeiten und Gase wie Wasser bzw. Luft) können Reibung erzeugen. Wie viel Reibung ein flüssiger Stoff erzeugt, wenn er an einem Festkörper vorbeiströmt, hängt von mehreren Faktoren ab. Eine der am einfachsten zu kontrollierenden ist die Viskosität – das ist es im Allgemeinen "Dicke" wird genannt. Im Allgemeinen sind Flüssigkeiten mit hoher Viskosität (das sind "Fett", "klebrig", etc.) verursachen mehr Reibung als weniger viskose Flüssigkeiten (die "rutschig" und "flüssig").
Methode 2 von 2: Erhöhung des Widerstands in einer Flüssigkeit oder einem Gas
1. Erhöhen Sie die Viskosität der Flüssigkeit. Das Medium, durch das sich ein Objekt bewegt, übt eine Kraft auf das Objekt aus, die als Ganzes versucht, die Reibungskraft auf das Objekt aufzuheben. Je dichter (und damit viskoser) eine Flüssigkeit ist, desto langsamer bewegt sich ein Objekt unter dem Einfluss einer bestimmten Kraft durch diese Flüssigkeit. Zum Beispiel: Eine Murmel fällt durch Luft viel schneller als durch Wasser und durch Wasser schneller als durch Sirup.
- Die Viskosität der meisten Flüssigkeiten kann durch Absenken der Temperatur erhöht werden. Zum Beispiel: Eine Murmel fällt durch kalten Sirup langsamer als durch Sirup bei Raumtemperatur.
2. Erhöhen Sie den der Luft ausgesetzten Bereich. Wie oben erwähnt, können Flüssigkeiten wie Wasser und Luft Reibung erzeugen, wenn sie an Feststoffen vorbeiströmen. Die Reibungskraft, die ein Körper bei der Bewegung durch einen flüssigen Stoff erfährt, wird Widerstand genannt (je nach Medium auch "Luftwiderstand", "Wasserbeständigkeit", etc.) Eine der Eigenschaften des Widerstands ist, dass ein Objekt mit einem größeren Querschnitt – d. h. ein Objekt mit einem größeren Profil, während es sich durch die Flüssigkeit bewegt – einen größeren Widerstand erfährt. Dadurch hat die Flüssigkeit eine größere Oberfläche, gegen die sie drücken kann, was die Reibung auf dem Objekt erhöht, wenn es sich durch es hindurch bewegt.
3. Wählen Sie eine Form mit größerem Widerstand. Obwohl der Querschnitt eines Objekts gut istAllgemeines ist ein Hinweis auf die Größe des Widerstands, in Wirklichkeit sind Widerstandsberechnungen viel komplizierter. Verschiedene Formen verhalten sich in den Flüssigkeiten, die sie durchqueren, unterschiedlich – das bedeutet, dass einige Formen (z. flache Platten), erfahren mehr Widerstand als andere Formen (z. B. Kugeln) aus dem gleichen Material. Da das Maß für die relative Größe des Luftwiderstands auch als bezeichnet wird "Luftwiderstandsbeiwert" heiß, man sagt, dass Formen mit hohem Luftwiderstand einen größeren Luftwiderstandsbeiwert haben.
4. Machen Sie das Objekt weniger stromlinienförmig. Ein weiteres Phänomen im Zusammenhang mit den unterschiedlichen Luftwiderstandsbeiwerten der verschiedenen Formen besteht darin, dass Objekte mit einem größeren, eher quaderförmigen "rationalisieren", erzeugen im Allgemeinen mehr Widerstand als andere Objekte. Diese Objekte bestehen aus groben, geraden Linien und verengen sich meist nicht nach hinten. Auf der anderen Seite neigen stromlinienförmige Objekte dazu, runder zu sein und sich nach hinten zu verjüngen – wie der Körper eines Fisches.
5. Verwenden Sie Material, das weniger Luft durchlässt. Einige Materialien lassen Flüssigkeiten und Gase durch. Mit anderen Worten, es sind Löcher darin, durch die die Flüssigkeit hindurchtreten kann. Dadurch wird die Oberfläche des Objekts, auf das die Flüssigkeit drückt, kleiner, sodass der Widerstand geringer ist. Diese Eigenschaft bleibt auch dann gültig, wenn die Löcher mikroskopisch klein sind – solange die Löcher groß genug sind, um Flüssigkeit/Luft durchzulassen, wird der Widerstand verringert. Deshalb bestehen Fallschirme, die viel Luftwiderstand erzeugen und dadurch die Geschwindigkeit von jemandem oder etwas verringern sollen, aus fester, leichter Seide oder Nylon und nicht aus Baumwolle oder Kaffeefiltern.
6. Erhöhen Sie die Geschwindigkeit des Objekts. Unabhängig von der Form eines Objekts oder der Durchlässigkeit des Materials, aus dem es besteht, wird der Widerstand, auf den es stößt, immer größer, wenn es sich schneller bewegt. Je schneller sich ein Objekt bewegt, desto mehr Flüssigkeit muss es bewegen, was wiederum den Widerstand erhöht. Objekte, die sich mit sehr hohen Geschwindigkeiten bewegen, können aufgrund des hohen Widerstands eine sehr hohe Reibung erfahren, daher werden diese Objekte normalerweise stromlinienförmig oder zerfallen aufgrund der Kraft des Widerstands.
Warnungen
- Extrem hohe Reibung kann viel Energie in Form von Wärme freisetzen! Zum Beispiel möchten Sie wirklich nicht direkt auf den Bremsbelägen Ihres Autos sitzen, wenn Sie hart auf die Bremse treten!
- Die großen Kräfte, die beim Ziehen durch eine Flüssigkeit freigesetzt werden, können zu strukturellen Schäden an diesem Objekt führen. Wenn Sie beispielsweise beim Fahren eines Schnellboots die flache Seite eines dünnen Stücks Sperrholz ins Wasser stecken, besteht eine gute Chance, dass es in Fetzen gerissen wird.
"Erhöhen sie die reibung"
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