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di Ron Kurtus (revised 15 January 2016)
L’attrito volvente è la forza resistiva che rallenta il movimento di una palla o di una ruota rotolante. È anche chiamato resistenza al rotolamento.
Quando una forza o una coppia è applicata ad una ruota fissa, c’è una piccola forza statica di attrito volvente che trattiene il moto di rotolamento. Tuttavia, la resistenza da attrito radente statico è ciò che realmente provoca la ruota per iniziare a rotolare.
Una volta che sta rotolando, la resistenza al movimento è tipicamente una combinazione di diverse forze di attrito nel punto di contatto tra la ruota e il terreno o altra superficie.
Una versione semplice dell’equazione di attrito volvente è simile all’equazione di attrito standard.
Le domande che potresti avere includono:
- Qual è la resistenza all’avvio del rotolamento?
- Quali fattori giocano nella resistenza al rotolamento cinetica?
- Qual è l’equazione dell’attrito volvente?
Questa lezione risponderà a queste domande. Strumento utile: Conversione unità
Resistenza al rotolamento iniziale
Quando una forza o una coppia viene applicata a una ruota fissa, c’è un piccolo attrito volvente statico che resiste al rotolamento motin. Tuttavia, è troppo piccolo per fare molta differenza. Invece, l’attrito radente statico impedisce alla ruota di scivolare semplicemente lungo la superficie, con conseguente rotazione della ruota in avanti.
Lo scorrimento statico avvia il rotolamento della ruota
(Vedere Avvio del movimento rotatorio per informazioni.)
Resistenza cinetica di rotolamento
Una volta che una ruota sta rotolando, parecchi fattori inibiscono il suo moto.
Deformazioni elastiche
Poiché anche i materiali duri possono deformarsi leggermente quando viene applicata pressione. Tali deformazioni sulle superfici a contatto sono fattori importanti nell’inibizione del movimento di rotolamento.
Leggera deformazione della ruota di terra e rotolamento
Irregolarità superficiali
La superficie della ruota e ciò che sta rotolando non sono perfettamente lisce. Hanno delle irregolarità.
Close-up che mostra rugosità superficiale
Questa rugosità superficiale è un motivo per la resistenza al movimento di rotolamento. Provoca un “jiggle” quando la ruota sta rotolando.
Attrito molecolare
L’attrito molecolare è causato dall’attrazione molecolare o dall’adesione dei materiali. È come un fattore di “viscosità”. Quando i materiali vengono spinti insieme, le forze molecolari cercano di impedire loro di essere separati. Questo può essere visto in metalli altamente lucidati e alcuni materiali come la gomma.
Come esempio estremo, si potrebbe mettere nastro biadesivo sul bordo di una ruota e vedere la resistenza al rotolamento dal nastro adesivo.
Equazione di attrito volvente
L’equazione generale per l’attrito volvente è:
Fr = µrN
dove:
- Fr è resistivo forza di attrito
- µr è il coefficiente di attrito per le due superfici (lettera greca “mu” sub r)
- N è la forza normale spingendo la ruota di superficie
Questa equazione è una semplice versione della resistenza al rotolamento. Le versioni più complesse includono gli effetti del diametro della ruota e della velocità.
Forza normale
Se l’oggetto sta rotolando su una superficie piana, la forza normale N è il peso della ruota e di qualsiasi veicolo che spinge sull’asse della ruota.
Coefficiente di attrito
Esempi del coefficiente di attrito includono:
- Treno ruote su pista d’acciaio: 0.001
- Ordinaria pneumatici auto sul pavimento asciutto: 0.015
- Camion pneumatico sul pavimento asciutto: 0.006-0.01
Sommario
Rotolamento (o resistenza al rotolamento) è la forza resistiva che rallenta il moto di una palla che rotola o ruota.
Quando una forza o una coppia viene applicata a una ruota fissa, l’attrito volvente statico trattiene il movimento. Una volta che la ruota sta rotolando, la resistenza al movimento è tipicamente una combinazione di diverse forze di attrito nel punto di contatto tra la ruota e il terreno o altra superficie.
Una versione semplice dell’equazione di attrito volvente è simile all’equazione di attrito standard.
Rotolare con i pugni
riferimenti e Risorse
Ron Kurtus le Credenziali
Siti
Attrito Risorse – Ampio elenco
attrito e la resistenza al rotolamento – comprende i coefficienti di – Engineering Toolbox
Rotolamento – spiegazione semplice – Davidson College
Resistenza al Rotolamento – Wikipedia
Libri
Top-rated libri di Attrito Scienza
Top-rated libri di Attrito Esperimenti
Domande e i commenti
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