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Mechanik: Schöne Welt ohne Reibung?

Wäre eine Welt ohne Reibung schöner oder aber ganz schrecklich? Es kommt darauf an, was mit "Reibung" gemeint ist.
Das Gerät im Bild rechts besteht vor allem aus zwei Rollen mit je zwei Rillen, die etwa den Rollendurchmesser als Abstand voneinander haben. Ihre reibungsarmen Achsen sind windschiefrechtwinklig zueinander montiert. Ein geschlossener Faden führt so um die Rollen herum, dass er ungefähr an vier parallelen Kanten eines gedachten Quaders entlangführt. Nun greifen wir den Faden an einer Stelle, etwa dort, wo er zusammengeknotet ist, und bewegen ihn abwechselnd vor und zurück. Dabei dreht sich jeweils eine der beiden Rollen mit, während die andere stillsteht. Jede Rolle dreht sich aber stets nur in einer Richtung. Die ganze Anordnung wirkt also wie ein Gleichrichter für die Drehung der Rollen. Aber wieso?

Wenn statt des Fadens über die Rollen eine Fahrradkette über Zahnräder laufen würde, könnte sich gar nichts bewegen. Der Faden aber kann überall, wo er es für nötig hält, auch gleiten. Indem wir am Knoten ziehen, machen wir die Fadenspannung in Zugrichtung voraus etwas kleiner und dahinter etwas größer. Entsprechend unterschiedlich sind die Andruckkräfte zwischen dem Faden und den Rollen. Wenn nun auf einer Rolle der Faden sich in den beiden Rillen gegenläufig bewegt, nimmt er die Rolle dort mit, wo er stramm aufliegt, und gleitet in der anderen Rille. Die Gleichrichtung der Rollendrehungen kommt also durch ein Wechselspiel der Effekte zu Stande, die man als Gleit- und Haftreibung bezeichnet.

Das Wort "Haftreibung" ist zunächst gewöhnungsbedürftig. Wieso soll man etwas "Reibung" nennen, wenn sich die beiden Partner gerade nicht aneinander reiben, also relativ zueinander bewegen?...
Dezember 2009

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft Dezember 2009

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