Die Entstehung von Reibung kann anhand von Oberflächenstrukturen erklärt werden. In der Realität sind Oberflächen nicht absolut glatt allerdings gezackt und rauh. Wenn zwei Körper mit solchen gezackten Oberflächen aufeinanderliegen ´ greifen die Zacken ineinander ` deckungsgleich bei Zahnrädern. Dieses Ineinandergreifen ist der Grund für die Haftreibung die überwunden werden muss um die Körper gegeneinander zu verschieben.
Um die Haftreibung zu überwinden müssen sich die Oberflächen leicht voneinander entfernen sodass sich die einzelnen Zacken geringfügig voneinander lösen können. Es ist wie würde man den oberen Körper ein kleines Stück "bergauf" schieben müssen. Je schwerer der obere Körper ist, desto weiterhin Gewicht muss man den Berg hochschieben und desto größer wird die Haftreibung. Zusätzlich ist die Haftreibung größer, je rauher die Oberfläche ist, da der "Berg" größer wird.
Sobald die Körper ins Gleiten kommen greifen die einzelnen Zacken nicht mehr vollständig ineinander. Durch die Geschwindigkeit rutschen die Zacken nur noch ein kleines Stückchen in die Täler der anderen Oberfläche, mittels welchem die Gleitreibung geringer wird. Dieses Gleiten der Zacken führt jedoch ebenfalls zum Verschleiß, da die Zackenspitzen ständig gegeneinander "knallen" und abbrechen. Gleichzeitig führt der Abbau der Zackenspitzen jedoch zu einer Glättung der Oberflächen.
Wenn die Oberflächen geölt werden, füllen sich die Täler mit Öl. Dadurch können die Oberflächen nicht mehr so stark ineinandergreifen. Im besten Fall werden die Täler bis zu den Zackenspitzen mit Öl aufgefüllt, sodass sie überhaupt nicht mehr ineinander greifen. Dadurch können sich die Oberflächen nicht mehr verhaken und die Reibung nimmt dramatisch ab. Durch das Ölen werden die Zackenspitzen auch nicht mehr gegenseitig beschädigt, weshalb der Verschleiß abnimmt.
Die Reibung nach dem Ölen wird nun hauptsächlich von den Kräften bestimmt die erforderlich sind um die einzelnen Ölmoleküle gegeneinander zu verschieben. Da Öl eine Flüssigkeit ist, sind diese Kräfte extrem gering. Insgesamt nimmt die Reibung durch den Ölfilm ab. Die Haftreibung ist größer als die Gleitreibung, anderenfalls würde eine Bewegung genauso viel mit ins Gleiten übergehen. Die Rollreibung ist die kleinste.
Insgesamt kann man sagen » dass Reibung entsteht « da Oberflächen nicht absolut glatt sind und die Zacken ineinander greifen. Durch einen Ölfilm werden die Oberflächen getrennt, sodass die Reibung reduziert wird. Die Haftreibung ist größer als die Gleitreibung und die Rollreibung ist am geringsten.
Entstehung von Reibung und ihre Verringerung durch einen Ölfilm
Wie kann man sich das Entstehen von Reibung vorstellen und warum kann diese Reibung durch einen Ölfilm vermindert werden?