Die wesentliche Ursache für das Auftreten der Gleitreibungskraft liegt in der Oberflächenbeschaffenheit der Körper begründet, die sich berühren. Diese Berührungsflächen sind mehr oder weniger rau (Bild 2). Bewegen sich die Körper aufeinander, so "verhaken" sich die Unebenheiten der Flächen. Damit wird die Bewegung gehemmt.
Berechnung der Gleitreibungskraft
Der Betrag der bei Gleitreibung auftretenden Gleitreibungskraft ist abhängig
- von der Kraft, mit der ein Körper senkrecht auf eine Unterlage drückt; diese senkrecht auf die Unterlage wirkende Kraft wird als Normalkraft bezeichnet;
- von der Art und der Beschaffenheit der Berührungsflächen; diese Materialbeschaffenheit wird durch die Gleitreibungszahl erfasst.
Der Betrag der Gleitreibungskraft ist umso größer, je größer die Normalkraft ist und je rauer die Berührungsflächen sind. Die Gleitreibungskraft kann berechnet werden mit der Gleichung:
In der nachfolgenden Tabelle sind einige Werte von Gleitreibungszahlen angegeben.
| Stoff | Gleitreibungszahl |
| Holz auf Holz | 0,5 |
| Reifen auf Asphalt trocken | 0,5 |
| Reifen auf Asphalt nass | 0,3 |
| Reifen auf Beton trocken | 0,6 |
| Reifen auf Beton nass | 0,5 |
| Stahl auf Stahl trocken | 0,10 |
| Stahl auf Stahl geschmiert | 0,05 |
| Stahl auf Eis | 0,01 |
| Bremsbelag auf Stahl | 0,60 |
Erwünschte und unerwünschte
Gleitreibung
Gleitreibung ist teilweise erwünscht und teilweise unerwünscht.
Erwünschte Gleitreibung
tritt z. B. zwischen der Bremscheibe und den Bremsklötzen bei der
Bremse eines PKW oder zwischen dem Bremsgummi und der Felge bei einer
Felgenbremse am Fahrrad auf.
Unerwünschte Gleitreibung
findet man z. B., wenn man einen schweren Schrank im Zimmer verschieben
will oder wenn man mit den Skiern einen Abhang hinunterfährt.
Die Gleitreibungskraft kann vergrößert
werden durch
- Vergrößerung der Normalkraft,
- Aufrauung der Berührungsflächen.
Die Gleitreibungskraft kann verkleinert werden durch
- Verkleinerung der Normalkraft,
- Glättung der Oberflächen,
-
Schmiermittel (Öl, Fett, Wasser).