Gleitreibung vs. Rollreibung: Unterschied und Vergleich

Gleitreibung und Rollreibung sind zwei Arten von Reibungskräften, die der Bewegung eines Objekts über eine Oberfläche entgegenwirken. Reibung ist eine Kraft, die verhindert, dass benachbarte Objekte gegeneinander gleiten.

Rollreibung ist schwieriger zu analysieren als Gleitreibung. Die Rollreibung ist geringer als die kinetische Reibung beim Gleiten.

Key Take Away

1. Gleit- und Rollreibung sind beides Arten von Reibung, die auftreten, wenn zwei Oberflächen in Kontakt kommen und sich einer Bewegung widersetzen.
2. Gleitreibung tritt auf, wenn zwei Oberflächen gegeneinander gleiten, was Wärme und Verschleiß erzeugt, während Rollreibung auftritt, wenn ein kreisförmiges Objekt über eine Oberfläche rollt, wodurch weniger Reibung und Verschleiß entstehen.
3. Die Rollreibung ist geringer als die Gleitreibung und ist für die reibungslose Bewegung von Objekten wie Rädern, Lagern und Zahnrädern verantwortlich.

Gleitreibung vs. Rollreibung

Der Unterschied zwischen Gleitreibung und Rollreibung besteht darin, dass Gleitreibung auftritt, wenn ein Kontakt an einem anderen reibt, aber Rollreibung auftritt, wenn eine Einheit auf einer anderen Oberfläche rollt. Gleitreibung kann als eine Form von Reibung klassifiziert werden, Rollreibung jedoch nicht.

Gleitreibung ist ein einfaches Konzept mit vielen Anwendungsmöglichkeiten. Wir können kein flaches Ende finden wahres Leben. Aufgrund der Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden benachbarten Oberflächen erfährt ein Gegenstand, wenn er auf einer Oberfläche gleitet, eine Rückwärtskraft.

Gleitreibung war schon immer das Gegenteil von Bewegung. Immer wenn wir versuchen, ein Objekt auf einem ebenen Boden, wie z. B. einen Schrank, zu schieben, erleben wir Gleitreibung.

Die Entstehung des Kreisrades gilt als Wasserscheide Moment in der Geschichte der Menschheit. Das erste Rad entstand aus dem Bedürfnis heraus, einen Gegenstand zu rollen. Rollreibung ist eine Kraft, die der Bewegung Widerstand leistet, wenn ein Objekt auf einer Oberfläche rollt.

Wenn etwas glatt auf einer Oberfläche rollt, gibt es im Idealfall keine Gleitreibung zwischen den sich berührenden Oberflächen. In der Praxis biegen sich jedoch sowohl der Körper als auch die Oberfläche aufgrund elastischer Eigenschaften.

Vergleichstabelle

Vergleichsparameter	Gleitreibung	Rollende Reibung
Tritt auf	Dies tritt als Ergebnis einer Beziehung zwischen der Größe winziger Unebenheiten auf Oberflächen auf.	Dies tritt als Ergebnis einer Oberflächenverzerrung auf.
Art der Reibung	Gleitreibung ist eine Art von Reibung, die akzeptiert werden kann.	Rollreibung ist eine Form der Reibung, keine Widerstandskraft. Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass nicht alle Widerstandskräfte Reibung sind.
Abhängigkeit des Koeffizienten	Die geringe Menge an zugänglicher Wärme und die Struktur der Oberflächen haben einen Einfluss auf den Koeffizienten, der nicht allein auf äußere Einflüsse zurückzuführen ist.	Der Radius des rollenden Objekts, die Tiefe, auf die sich das Objekt absenkt, die Struktur der Oberflächenschicht und mehrere andere Elemente beeinflussen alle den Koeffizienten.
Art des Widerstands	Um die Relativbewegung zu stoppen, wirkt die Gleitreibung als konstanter externer Faktor entlang der gesamten Kontaktfläche.	Rollreibung ist eine Kraft, die ein Gegendrehmoment erzeugt, um die Rollbewegung zu verhindern.
Größe des Widerstands	Die Gleitreibung sowohl zwischen der Welle als auch dem Rad wird für die meisten Anwendungsbereiche durch den Einsatz von Kugellagern durch Rollreibung ersetzt.	Im Vergleich zur Gleitreibung ist die Rollreibung wesentlich geringer.

Was ist Gleitreibung?

Die Reibungskraft zwischen zwei aneinander reibenden Objekten wird als Gleitreibung bezeichnet. Das Vorhandensein winziger Ausbuchtungen auf einer Oberfläche verursacht Gleitreibung.

Die Vorsprünge greifen ein, wenn sich die beiden Oberflächen gegeneinander bewegen, und es ist Arbeit erforderlich, um die Objekte in Bewegung zu halten. Wir arbeiten hier nicht gegen die Schwerkraft, daher ist der Widerstand, den wir wahrnehmen, auf die Gleitreibung zurückzuführen.

Darüber hinaus ist in einem statischen Zustand die aufgebrachte Kraft, die versucht, den Gegenstand zu verschieben, immer gleich der auf ihn wirkenden Reibung. Wenn wir die aufgebrachte Kraft schrittweise erhöhen, beginnt der Gegenstand irgendwann, sich in Richtung des externen Faktors zu bewegen.

Gleiten kann zwischen zwei Gegenständen beliebiger Form stattfinden, Rollreibung ist jedoch die Reibungskraft, die mit einer Drehbewegung einhergeht. Der Rollreibungskoeffizient ist viel niedriger als der Gleitreibungskoeffizient. Es entstehen mehr akustische und thermische Nebenprodukte.

Es gibt bestimmte Ausnahmen, wie z. B. Metalle mit unterschiedlichen Haft- und Gleitreibungskoeffizienten und kleine Oberflächen, bei denen die Anziehungskräfte der Moleküle Vorrang haben.

Sie wird von zwei Faktoren bestimmt: Zum einen von der Substanz des Objekts und zum anderen von seinem Gewicht. Eine Vergrößerung der Kontaktfläche hat keinen Einfluss auf die Gleitreibung.

Was ist Rollreibung?

Immer dann, wenn die Oberfläche des einen Körpers auf der Oberfläche des anderen reibt, entsteht Rollreibung. Die Quelle dieser Kraft ist die Verformung, die sich beim Rollen auf der Oberfläche entwickelt.

Hysterie ist ein wichtiger Faktor: Die Energie, die freigesetzt wird, wenn Oberflächen nach der Verformung ihre ursprüngliche Form wiedererlangen, ist geringer als die Energie, die verwendet wurde, um die Verformungen überhaupt zu verursachen.

Im Vergleich zur Gleitreibung stellt sich heraus, dass die Rollreibung wesentlich geringer ist. Beispielsweise beträgt der Gleitreibungskoeffizient zwischen getrocknetem Asphalt und Gummi 0.68, während der Rollwiderstandskoeffizient für einen Straßenreifen 0.01–0.035 beträgt. Diese Version der Gleichung ist jedoch irreführend.

In Wirklichkeit wird der „Koeffizient“ von einer Vielzahl unterschiedlicher Faktoren beeinflusst. Betrachten Sie a Fahrrad Rad auf einem Asphalt. Anstelle einer Kontaktstelle haben wir eine solche Kontaktfläche. Das Rad richtet sich an der Stelle, an der es mit dem Teppich in Kontakt kommt, gerade aus und bildet direkt auf der Oberfläche einen flachen Graben.

Die Kraft wird somit über den gesamten Kontaktbereich verteilt, und Reaktionsvektoren häufen sich schließlich nur am Graben entgegen der Bewegung an.

Dieser Begriff kann auch auf einen Trainingsreifen auf einer Schiene angewendet werden. Stahl verformt sich weniger als Gummi. Dadurch ist die Rollreibung eines Eisenbahnrades geringer als die eines Fahrradrades.

Hauptunterschiede zwischen Gleitreibung und Rollreibung

1. Gleitreibung ist auf eine Korrelation zwischen der Größe winziger Unebenheiten auf Oberflächen zurückzuführen. Als Folge der Oberflächenverformung tritt Rollreibung auf.
2. Akzeptable Gleitreibung ist eine Art von Reibung. Rollreibung ist keine Widerstandskraft, sondern eine Art Reibung. Es ist wichtig zu verstehen, dass Reibung nicht die einzige Art von Widerstandskraft ist.
3. Der Koeffizient wird durch die geringe verfügbare Wärme und die Struktur der Oberflächen beeinflusst, was nicht einfach auf äußere Faktoren zurückzuführen ist. Der Koeffizient wird durch den Radius des rollenden Gegenstands, die Tiefe, auf die sich das Objekt absenkt, die Struktur der Oberflächenschicht und mehrere andere Faktoren beeinflusst.
4. Die Gleitreibung wirkt als kontinuierliche externe Komponente im gesamten Kontaktbereich, um die relative Bewegung zu stoppen. Rollreibung ist eine Kraft, die ein Gegendrehmoment erzeugt, um zu versuchen, das Rad am Rollen zu hindern.
5. Kugellager ersetzen in den meisten modernen Anwendungen die Gleitreibung zwischen Welle und Rad. Die Reibung beim Rollen ist wesentlich geringer als beim Gleiten.

Bibliographie

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022489817300721
2. https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1735043

Letzte Aktualisierung: 23. Juli 2023