Die Entstehung von Reibung ist ein spannendes Phänomen. Sie lässt sich durch die Beschaffenheit von Oberflächen erklären. Oberflächen sind keinesfalls perfekt glatt. Stattdessen weisen sie oft eine raue und gezackte Struktur auf. Wenn zwei solche Oberflächen aufeinandertreffen erscheint das Ineinandergreifen der Zacken wie Zahnräder. Hierin liegt der Ursprung der Haftreibung – eine notwendige Kraft um die Körper voneinander zu bewegen.
Um die Haftreibung zu überwinden » ist es notwendig « die Oberflächen etwas zu trennen. Es wirkt wie das Anheben eines Körpers auf eine kleine Höhe. Der Widerstand ´ den die Schwere eines Körpers dabei bietet ` steigt mit seinem Gewicht an. Ein schwerer Körper erfordert weiterhin Kraft um ihn zu verschieben. Dies lässt die Haftreibung deutlich größer erscheinen. Außerdem spielt die Oberflächenstruktur eine wesentliche Rolle. Je rauer die Oberfläche ist desto mehr Widerstand bietet sie.
Sobald die Objekte in Bewegung geraten verändert sich das Bild. Die Zacken der Oberflächen greifen nicht mehr vollständig ineinander. Die Gleitreibung tritt nun in Aktion. Diese Art der Reibung entsteht – weil die Zacken lediglich in die Täler der gegenüberliegenden Oberfläche rutschen. Der Verschleiß nimmt jedoch zu, weil die Zackenspitzen ständig aneinander reiben. Ironischerweise führt dieser Verschleiß ebenfalls zu einer Glättung der Oberflächen was langfristig die Reibung reduzieren kann.
Doch hier kommt der Ölfilm ins Spiel. Wenn Oberflächen geölt werden, wird der Raum zwischen ihnen mit Öl gefüllt. Dieser Prozess verringert den direkten Kontakt der Zacken. Im optimalen Fall bedeckt das Öl sogar die Zacken vollständig und sorgt so dafür, dass sie nicht mehr ineinandergreifen. Dadurch wird die Reibung maßgeblich gesenkt. Zudem verhindert das Öl: Die Zackenspitzen beschädigt werden was den Verschleiß minimiert.
Die Reibung die unter dem Einfluss eines Ölfilms auftritt, wird nun hauptsächlich durch die Kräfte bestimmt die benötigt werden um die Ölmoleküle gegeneinander zu verschieben. Diese Kräfte sind aufgrund der flüssigen Beschaffenheit von Öl sehr gering. Daher reduziert sich die Gesamtreibung erheblich. An diesem Punkt ist es bemerkenswert, dass die Haftreibung stets größer ist als die Gleitreibung. Eine sofortige Bewegung ins Gleiten ist nicht möglich. Die Rollreibung stellt schließlich die kleinste Form der Reibung dar.
Zusammenfassend ist festzustellen: Dass Reibung durch die unebenen Strukturen von Oberflächen entsteht die in Kontakt zueinander stehen. Ein Ölfilm spielt eine entscheidende Rolle hinsichtlich der Reduktion dieser Reibung, indem er die Oberflächen trennt. Sicherlich ist die Erkenntnis bemerkenswert: Dass die Haftreibung die Gleitreibung und die Rollreibung jeweils in einem unterschiedlichen Verhältnis zueinanderstehen was weitere Fragen zu den praktischen Anwendungen aufwirft. Die Reduktion der Reibung hat weitreichende Anwendungen in der Industrie und im Alltag. Ob in Motoren, Maschinen oder sogar in alltäglichen Gegenständen – die Erkenntnis über Reibung und deren Minimierung durch Öle ist von großer Bedeutung.
Entstehung von Reibung und ihre Verringerung durch einen Ölfilm
Wie beeinflusst ein Ölfilm die Reibung zwischen Oberflächen und welche physikalischen Grundlagen liegen diesem Prozess zugrunde?