Фізична природа тертя кочення
Чому виникає сила тертя кочення? Це питання є непростим. Для відповіді на нього слід детально розглянути, що відбувається з колесом і поверхнею в процесі кочення. В першу чергу вони не є ідеально гладкими – ні поверхня колеса, ні поверхня, по якій воно котиться. Тим не менш, це не основна причина появи тертя. Головною ж причиною є деформація одного або обох тел.
Будь-які тіла, з будь-якого твердого матеріалу вони не складалися, деформуються. Чим більше вага тіла, тим більше воно чинить тиск на поверхню, а значить, деформується саме в точці контакту і деформує поверхню. Ця деформація в ряді випадків настільки мала, що не перевищує межі пружності.
В процесі кочення колеса деформовані ділянки після припинення контакту з поверхнею відновлюють вихідну форму. Тим не менше ці деформації циклічно повторюються з новим обертом колеса. Будь-яка циклічна деформація, навіть якщо вона лежить в межі пружності, супроводжується гістерезисом. Іншими словами, на мікроскопічному рівні форма тіла до і після деформації відрізняється. Гістерезис циклів деформації в процесі кочення колеса призводить до “розпорошення” енергії, що виявляється на практиці у вигляді появи сили тертя кочення.
