Newtonsche Reibung - eine Erklärung

Die Newtonsche Reibung beschreibt eine Form von Reibung, die zwischen mehreren Flüssigkeitsschichten entsteht, die sich in die gleiche Richtung bewegen. Sie wird beschrieben durch das Newtonsche Reibungsgesetz.

Der Begriff der Laminaren Strömung

Um zu verstehen, was es mit der Newtonschen Reibung auf sich hat, muss zunächst der Begriff der laminaren Strömung geklärt werden. Wenn eine Newtonsche Reibung auftritt, liegt immer eine solche Strömung zugrunde.

• Tritt eine Laminare Strömung auf, bedeutet das, dass zunächst mehrere Schichten unterschiedlicher Flüssigkeiten übereinanderliegen. Diese bewegen sich alle in die gleiche Richtung, allerdings in unterschiedlichen Geschwindigkeiten.
• Während die verschiedenen Schichten, die übrigens auch unterschiedlich dick sein können, sich bewegen, vermischen sich die Flüssigkeiten nur wenig bis gar nicht miteinander. Diese Bewegungen werden als Laminare Strömung bezeichnet.

Wann Newtonsche Reibung auftritt

Wenn im Rahmen einer laminaren Strömung mehrere Schichten Flüssigkeiten übereinander in die gleiche Richtung gleiten, entsteht zwischen den Schichten eine Reibung. Diese bremst die Geschwindigkeit, mit der die einzelnen Schichten gleiten, aus. Hierunter wird die Newtonsche Reibung verstanden.

• Wie stark die Reibung an den Grenzen der Flüssigkeit ist, beschreibt das Newtonsche Reibungsgesetz. Mehrere Gegebenheiten spielen hierbei eine Rolle. Die Größe der beiden Flächen der Schichten, zwischen denen die Newtonsche Reibung auftritt, ist einer von ihnen.
• Hinzu kommt auch die dynamische Viskosität der beiden Schichten. Diese hängt von der Art der Flüssigkeit ab. Je zäher diese ist, desto mehr Kraft ist nötig, um die Schicht zu bewegen. Weniger zähe Flüssigkeitsschichten können deswegen leichter bewegt werden.
• Zuguterletzt spielt auch der Geschwindigkeitsgradient eine Rolle, der Unterschied in der Geschwindigkeit, mit der sich zwei benachbarte Schichten fortbewegen.

Die Formel für das Newtonsche Reibungsgesetz lautet F = A * n * (dv/dy), wobei A die Fläche der Flüssigkeitsschicht beschreibt, n die Zähigkeit, bzw. Viskosität der Flüssigkeit und dv, bzw. dy die Geschwindigkeiten der jeweiligen Schichten.