Cos'è l'attrito rotolante?

L'attrito rotolante è una forza resistiva che agisce per rallentare il movimento di una sfera, un cilindro o una ruota che viaggia in linea retta su una superficie di livello.Questa forza è in gran parte il risultato delle proprietà del materiale dell'oggetto e della superficie con cui è in contatto.Le deformazioni o le irregolarità nell'oggetto o nella superficie sono fattori importanti che influenzano l'entità dell'attrito di rotolamento, così come l'area di contatto tra i due.

Ci sono minuscole irregolarità sulla superficie della maggior parte delle cose, non importa quanto liscio possano apparire.Quando un oggetto a riposo è in contatto con una superficie, queste irregolarità si prendono l'una sull'altra, resistendo al movimento.Questo è attrito statico.

La quantità di forza applicata a un oggetto per iniziare il movimento deve essere sufficiente per superare l'attrito statico.Per rimanere in moto, un oggetto in movimento deve superare la resistenza causata dalle irregolarità.Questa resistenza è un attrito cinetico.

Quando i materiali che compongono un oggetto e una superficie sono entrambi relativamente rigidi, c'è poca deformità nella forma dell'oggetto o elasticità della superficie.In questo caso, i fattori primari che determinano l'attrito di rotolamento sono l'attrito statico o cinetico e l'attrito molecolare.L'attrito molecolare non è un prodotto di irregolarità superficiali ma di legame chimico e interazioni elettriche.

Materiali meno resistenti potrebbero consentire all'oggetto o alla superficie di deformarsi di forma o elastico a causa della loro interazione.Un oggetto come un pneumatico o un basket può essere deformato mentre rotola.Il cambiamento di forma di un oggetto morbido che si muove su una superficie dura aumenta l'area degli oggetti di contatto con la superficie.L'attrito cinetico è aumentato e anche l'entità dell'attrito rotolante aumenta.

Se la superficie su cui un oggetto viaggia è morbida o elastica, l'oggetto affonderà in superficie e deve farsi strada.Questo è noto come effetto aratura ed è la componente principale dell'attrito rotolante in questa circostanza.La forza di resistenza non è distribuita uniformemente sull'area di contatto con l'oggetto.La deformazione della superficie è maggiore nella direzione del movimento degli oggetti.Questo, in effetti, aumenta l'attrito statico e quindi l'attrito rotolante.

Se sia l'oggetto che la superficie sono elastici, l'interazione tra i due è relativa e può essere manipolata per un risultato desiderato.La deformazione di una forma di oggetti potrebbe rendere più gestibile l'elasticità della superficie.È spesso più facile guidare un'auto attraverso lo sporco morbido se le gomme delle auto sono inferiori a completamente gonfiate, ad esempio.