Сила тертя кочення: опис, формула

Рух ідеального тіла

Під ідеальним тілом в даному випадку мається на увазі те, що воно є недеформованих. У разі ідеального колеса площа його контакту з поверхнею дорівнює нулю (воно стосується поверхні вздовж лінії).

Охарактеризуємо сили, які діють на недеформируемое колесо. По-перше, це дві вертикальні сили: вага тіла P і сила реакції опори N. Обидві сили проходять через центр мас (вісь колеса), тому у створенні крутного моменту не приймають участі. Для них можна записати:

P = N

По-друге, це дві горизонтальні сили: зовнішня сила F, яка штовхає колесо вперед (вона проходить через центр мас, і сила тертя кочення fr. Остання створює крутний момент M. Для них можна записати такі рівності:

M = fr*r;

F = fr

Тут r – радіус колеса. Ці рівності містять дуже важливий висновок. Якщо сила тертя fr буде нескінченно малою, то вона все одно створить крутний момент, який призведе до руху колеса. Оскільки зовнішня сила F дорівнює величині fr, то будь-нескінченно мале значення F призведе до коченню колеса. Це означає, що якщо тіло кочення є ідеальним і не зазнає деформації в процесі руху, то ні про яку силу тертя кочення говорити не доводиться.

Всі існуючі тіла є реальними, тобто відчувають деформацію.