Haftgleiteffekt
Was ist ein Haftgleiteffekt und welche Beispiele gibt es für den Haftgleiteffekt? Das erfährst du hier und in unserem Video !
Inhaltsübersicht
Was ist ein Haftgleiteffekt?
Der Haftgleiteffekt ist das Rückgleiten oder Stottern von zwei gegeneinander bewegten Körpern. Er entsteht, wenn der Widerstand zwischen beiden größer ist als die Kraft, die den Körper nach vorne bewegt. Die Haftreibung des Körpers ist also größer als die Gleitreibung . Daher kommt es zu einem ständigen rutschen und haften des bewegten Körpers.
Den Haftgleiteffekt nennst du auch Stick Slip Effekt (engl. stick „haften“ und slip „gleiten“). Aus dem Alltag kennst du den Stick Slip Effekt oder Haftgleiteffekt zum Beispiel:
- von quietschender Kreide an einer Tafel.
- vom Stottern der Scheibenwischer über die Windschutzscheibe eines Autos.
- von knarrenden Türen.
Liegt ein Körper auf einem anderen und ist dabei in Ruhe, so sprichst du von der Haftreibung. Gleitet ein Körper auf einem anderen, ist also in Bewegung, sprichst du von der Gleitreibung. Beide Reibungen bremsen die Bewegung nach vorne.
Haftgleiteffekt Beispiel 1
Um den Haftgleiteffekt genauer zu verstehen, schau dir folgendes Beispiel an:
(1) Stell dir einen Karton vor, der auf glattem Boden steht. Um den schweren Karton zu bewegen, musst du viel Kraft aufwenden. Denn du musst die Haftreibung, also den Widerstand des Kartons überwinden. Erst dann fängt er an zu gleiten.
(2) Nun gleitet der Karton über den Boden. Da der Boden sehr glatt ist, herrscht eine geringe Gleitreibung. Dadurch gleitet der Karton immer schneller nach vorne.
(3) Da der Karton immer schneller wird, kannst du irgendwann nicht mehr genug Kraft auf ihn ausüben, um die Gleitreibung zu überwinden. Der Karton bremst ab.
(4) Ab einem bestimmten Punkt reicht deine anschiebende Kraft nicht mehr aus und die Haftreibung wird wieder größer. Dadurch kommt der Karton dann komplett zum Stehen. Die Gleitreibung wird zur Haftreibung.
Nun musst du wieder von Neuem Kraft aufwenden, um den Karton zu bewegen. Der Prozess wiederholt sich also immer aus folgenden 4 Schritten:
- In Bewegung setzen (Kraft aufwenden, um Haftreibung zu überwinden)
- Gleiten (schiebende Kraft ist größer als Haftreibung)
- Bremsen (schiebende Kraft wird kleiner)
- Haften (Haftreibung größer als schiebende Kraft)
In Bewegung setzen (1) – Gleiten (2) – Bremsen (3) – Haften (4)
In der Realität kommt es zu einem Stottern des Kartons. Das ist der sogenannte Stick Slip Effekt oder Haftgleiteffekt.
Den Stick-Slip-Effekt kannst du genauso gut auch an folgendem Modell erklären.
Haftgleiteffekt Beispiel 2
Ein weiteres Beispiel für den Haftgleiteffekt ist folgender Aufbau:
Du hast einen Antrieb, an den eine Feder gespannt ist. Vor dem Antrieb befindet sich ein Körper. Die Feder befindet sich also zwischen dem Antrieb und der Körper.
(1) Der Antrieb führt dazu, dass die Feder gespannt wird. Er drückt sie also gegen den Körper. Sie staucht sich zusammen und wird immer kleiner. Irgendwann ist die Federkraft größer als die Haftkraft des Körpers. Dadurch schiebt die Feder den Körper und er fängt an zu gleiten. Die Feder entspannt sich.
(2) Der Körper gleitet über den Boden. Wegen der geringen Gleitreibung wird er immer schneller.
(3) An einem weiteren Zeitpunkt gleitet der Körper schneller als der Antrieb die Feder nachdrückt. Dadurch entspannt sich die Feder wieder und drückt den Körper nicht mehr nach vorne. Der Körper gleitet noch ein Stück voraus und bremst dann ab.
(4) Der Antrieb drückt die Feder jetzt wieder gegen den Körper. Nun spannt sich die Feder wieder, indem sie zusammengedrückt wird und der Prozess beginnt von vorne.
Haftgleiteffekt Auswirkungen und Gegenmaßnahmen
Der Haftgleiteffekt ist häufig unerwünscht. Er führt zu unangenehmen Geräuschen und Lärm. Bei technischen Anwendungen kommt es oft zum Verschleiß der Maschinen oder zur Beschädigung von Material.
Um den Stick Slip Effekt zu verhindern, können folgende Gegenmaßnahmen ergriffen werden:
- Schmierstoff verwenden, um Reibung zu verringern
- Steifigkeit des Antriebs oder der Körper selbst erhöhen
- beteiligte Massen verringern
- Dämpfung vergrößern
Rollreibung
Bei dem Haftgleiteffekt haben die Haftreibung und die Gleitreibung einen entscheidenden Einfluss. Eine andere Reibungsart ist die Rollreibung . Um mehr über sie zu erfahren, schau bei unserem Video vorbei!
