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By Ron Kurtus(revised15January2016)
Rolling frictionは、転がりボールや車輪の動きを遅くする抵抗力です。 転がり抵抗とも呼ばれます。
静止した車輪に力やトルクが加わると、転がり運動を保持する小さな静的な転がり摩擦力があります。 但し、静的な滑走の摩擦からの抵抗は実際に車輪が転がり始めるものがです。
一旦転動すると、運動に対する抵抗は、通常、車輪と地面または他の表面との接触点におけるいくつかの摩擦力の組み合わせである。
転がり摩擦方程式の簡単なバージョンは、標準摩擦方程式に似ています。
あなたが持っているかもしれない質問が含まれています:
- 転がり始めることへの抵抗は何ですか？
- 動力学的転がり抵抗にはどのような要因がありますか？
- 転動摩擦方程式とは何ですか？
このレッスンはそれらの質問に答えます。 有用な用具:単位の転換
転がり始めることへの抵抗
静止した車輪に力かトルクが加えられるとき、圧延のmotinに抵抗する小さい静的な転がり摩擦 しかし、それは違いの多くを作るには小さすぎます。 その代り、静的な滑走の摩擦は車輪が前方に転がる車輪に終って表面に沿って単に滑ることを、防ぎます。
静的な滑走は車輪の圧延を始めます
(詳細については、”ローリングモーションの開始”を参照してください。)
運動的転がり抵抗
車輪が転がると、いくつかの要因がその動きを阻害します。
弾性変形
硬い材料でも圧力を加えるとわずかに変形する可能性があるためです。 接触している表面のそれらの変形は転がり動きの禁止の主要な要因である。
地面と転動輪のわずかな変形
表面の凹凸
車輪の表面と転動しているものは完全に滑らかではありません。 彼らは不規則性を持っています。
表面roughnessさを示すクローズアップ
この表面roughnessさは、転がり抵抗の理由です。 それは車輪が転がっているとき”揺れ”を引き起こします。
分子摩擦
分子摩擦は、材料の分子引力または接着によって引き起こされます。 それは”粘り”の要因のようなものです。 材料が一緒に押されるとき、分子力はそれらが引き離されるのを防ごうとします。 これは、高度に研磨された金属やゴムなどの特定の材料で見ることができます。
極端な例として、車輪の縁に両面テープを置き、粘着テープから転がり抵抗を見ることができます。
転がり摩擦式
転がり摩擦の一般的な式は次のとおりです:
Fr=µ rn
ここで:
- Frは転がり摩擦の抵抗力です
- μ rは二つの表面の転がり摩擦係数です（ギリシャ文字”mu”サブr）
- Nは車輪を表面に押す法線力です
この式は、転がり運動に対する抵抗の簡単なバージョンです。 より複雑なバージョンには、車輪径と速度の影響が含まれます。
法線力
物体が水平面上を転がっている場合、法線力Nは車輪と車輪車軸を押す車両の重量です。
転がり摩擦係数
転がり摩擦係数の例としては、次のものがあります:
- 鋼鉄トラックの列車の車輪:0.001
- 乾燥した舗装の普通の車のタイヤ:0.015
- 乾燥した舗装のトラックのタイヤ: 0.006-0.01
概要
転がり摩擦（または転がり抵抗）は、転がりボールまたは車輪の動きを遅くする抵抗力です。
静止した車輪に力やトルクが加わると、静的な転がり摩擦が動きを保持します。 車輪が転動すると、運動に対する抵抗は、典型的には、車輪と地面または他の表面との間の接触点におけるいくつかの摩擦力の組み合わせである。
転がり摩擦方程式の簡単なバージョンは、標準摩擦方程式に似ています。
パンチ付きロール
リソースと参考文献
Ron Kurtusの資格情報
ウェブサイト
摩擦リソース-広範なリスト
転がり摩擦と転がり抵抗-係数を含む-Engineering Toolbox
転がり摩擦-簡単な説明-Davidson College
転がり抵抗-ウィキペディア
書籍
摩擦科学に関するトップ評価の本
摩擦実験に関するトップ評価の本
質問とコメント
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