Hvad er rullende friktion?

Rullende friktion er en resistiv kraft, der virker for at bremse bevægelsen af en kugle, cylinder eller hjul, der rejser i en lige linje over en niveauoverflade.Denne kraft er stort set resultatet af objektets materialegenskaber og den overflade, som den er i kontakt med.Deformationer eller uregelmæssigheder i objektet eller overfladen er vigtige faktorer, der påvirker størrelsen af rullende friktion, ligesom kontaktområdet mellem de to.

Der er små uregelmæssigheder på overfladen af de fleste ting, uanset hvor glat de måtte se ud.Når et objekt i hvile er i kontakt med en overflade, fanger disse uregelmæssigheder på hinanden og modstår bevægelse.Dette er statisk friktion.

Mængden af kraft, der anvendes til et objekt til at indlede bevægelse, skal være tilstrækkelig til at overvinde statisk friktion.For at forblive i bevægelse skal et objekt i bevægelse overvinde modstanden forårsaget af uregelmæssighederne.Denne resistens er kinetisk friktion.

Når materialerne, der sammensætter et objekt og overfladen, er begge relativt stive, er der lidt deformitet i form af objektets eller elasticiteten af overfladen.I dette tilfælde er de primære faktorer, der bestemmer rullende friktion, den statiske eller kinetiske friktion og molekylær friktion.Molekylær friktion er ikke et produkt af uregelmæssigheder i overfladen, men af kemisk binding og elektriske interaktioner.

Mindre vanvittige materialer kan muligvis give genstanden eller overfladen mulighed for at blive deformeret i form eller elastisk på grund af deres interaktion.Et objekt som et dæk eller en basketball kan blive deformeret, når det ruller.Ændringen i form af et blødt objekt, der bevæger sig over en hård overflade, øger kontaktobjekterne med kontakt med overfladen.Den kinetiske friktion øges, og størrelsen af den rullende friktion stiger også.

Hvis den overflade, som et objekt bevæger sig, er blødt eller elastisk, synker objektet ned i overfladen og skal tvinge sig igennem.Dette er kendt som pløjningseffekten og er den vigtigste komponent i rullende friktion i denne omstændighed.Modstandens kraft er ikke jævnt fordelt over kontaktområdet med objektet.Deformationen af overfladen er størst i retning af objekternes bevægelse.Dette øger faktisk statisk friktion og dermed rullende friktion.

Hvis både objektet og overfladen er elastisk, er samspillet mellem de to relativ og kan manipuleres for et ønsket resultat.Deformering af en objekterform kan muligvis gøre overfladenes elasticitet mere håndterbar.Det er ofte lettere at køre en bil gennem blød snavs, hvis bilerne dæk er mindre end fuldt oppustet, for eksempel.