Upload
wilma-ante
View
120
Download
6
Embed Size (px)
Citation preview
Die Reibungskraft und die Bestimmung der
Haftreibungszahl µHR
Gruppe: Kaluza, Robert, Kropp, Hans-Walter
Vekselman, Alina
Referent: Robert Kaluza
2
Einordnung in den Lehrplan
• Beispiel Gesamtschule:
• aus dem Rahmenthema „Fortbewegung in Natur und Technik“ in den Klassen 7/8.
• aus den Rahmenthemen „Energie und Umwelt“ und „Naturwissenschaftliche Grundlagen der Produktion“ in der 9/10 Klasse.
3
Voraussetzungen
• Aus dem Mathematikunterricht:
Insbesondere für den letzten Versuch zur Bestimmung des der Haftreibungszahl:
– „ähnliche Dreiecke“, – das Umstellen von mathematischen
Gleichungen und – das Kräfteparallelogramm behandelt wurden.
4
Theoretische Grundlagen
• Oberflächenrauhigkeit zweier Körper,
• die eine gemeinsame Kontaktfläche besitzen,
• auf die eine Normalkraft FN ausgeübt wird und
• auf die eine Kraft parallel zur Kontaktfläche ausgeübt wird (z.B. FZug).
5
• Man unterscheidet:
• Haftreibungskraft
• Gleitreibungskraft
• Haftreibungskraft: FHR = µHR * FN
• Gleitreibungskraft: FGR = µGR * FN
Theoretische Grundlagen
6
• Die Reibungszahl µ kann dabei als Konstante für bestimmte Stoffkom-binationen experimentell ermittelt werden.
Theoretische Grundlagen
7
Versuch 1• Demonstration der Haftreibungskraft FHR als
Kraft die mit dem Kraftmesser darstellbar ist
Abb.: 1
8
Versuch 2• Demonstration zur qualitativen Aussage über
das Größenverhältnis von Haftreibungskraft FHR zu Gleitreibungskraft FGR
Abb.: 2
9
Versuch 3• Versuch zur experimentellen Quantifizierung
der Haftreibungszahl µHR
Abb.: 3
10
Versuch 3
• FH = µHR * FN
• FH = µHR * FN │: FN
• => µHR = FH /FN
• => µHR = b /a
11
Typische Haftreibungszahlen
Abb.: 4
12
Quellen- und Abbildungsverzeichnis
• Quellenverzeichnis
• [Hilscher, Helmut: Physikalische Freihandexperimente, Band 1 Mechanik, Aulis Verlag Deubner, Köln 2004.
• Schön, Lutz-Helmut; Wilke, Hans-Joachim (Hg.): Physik Plus Gymnasium Klassen 9/10 Nordrhein-Westfalen, und Volk und Wissen Verlag, Berlin 2002 und Cornelsen Verlag, Berlin 2005.
• Lipsmeier, Antonius (Hg.): Tabellenbuch Bautechnik, 311. – 330. Auflage Ferd. Dümmlers Verlag, Bonn 1996.
• Schneider, Klaus-Jürgen (Hg.): Bautabellen für Ingenieure, 12. Auflage, Werner-Verlag, Düsseldorf 1996.
• http://www.wikipedia.de
• Abbildungsverzeichnis
• Abb.: 1: Schön, Lutz-Helmut; Wilke, Hans-Joachim (Hg.): Physik Plus Gymnasium Klassen 9/10 Nordrhein-Westfalen, und Volk und Wissen Verlag, Berlin 2002 und Cornelsen Verlag, Berlin 2005, S. 25.
• Abb.: 2: Hilscher, Helmut: Physikalische Freihandexperimente, Band 1 Mechanik, Aulis Verlag Deubner, Köln 2004, S. 80.
• Abb.: 3: Kaluza, Robert: Essen 2007.
• Abb.: 4 Schneider, Klaus-Jürgen (Hg.): Bautabellen für Ingenieure, 12. Auflage, Werner-Verlag, Düsseldorf 1996, S. 4.40