Hvad er rullende friktion?
Rullefriktion er en resistiv kraft, der virker for at bremse bevægelsen af en kugle, cylinder eller hjul, der bevæger sig i en lige linje over en jævn overflade. Denne kraft er i vid udstrækning resultatet af genstands materialegenskaber og overfladen, som den er i kontakt med. Deformationer eller uregelmæssigheder i genstanden eller overfladen er vigtige faktorer, der påvirker størrelsen af rullende friktion, ligesom det er kontaktområdet mellem de to.
Der er små uregelmæssigheder på overfladen af de fleste ting, uanset hvor glatte de måtte se ud. Når et objekt i hvile er i kontakt med en overflade, griber disse uregelmæssigheder på hinanden og modstår bevægelse. Dette er statisk friktion.
Mængden af kraft, der påføres et objekt til at initiere bevægelse, skal være tilstrækkelig til at overvinde statisk friktion. For at forblive i bevægelse, skal et objekt i bevægelse overvinde modstand forårsaget af uregelmæssigheder. Denne modstand er kinetisk friktion.
Når materialerne, der sammensætter en genstand og en overflade begge er relativt stive, er der lidt deformitet i formen af genstanden eller overfladenes elasticitet. I dette tilfælde er de primære faktorer, der bestemmer rullende friktion, den statiske eller kinetiske friktion og molekylær friktion. Molekylær friktion er ikke et produkt af uregelmæssigheder i overfladen, men af kemisk binding og elektriske interaktioner.
Mindre stive materialer kan muligvis lade objektet eller overfladen blive deformeret i form eller elastisk på grund af deres interaktion. Et objekt som et dæk eller en basketball kan blive deformeret, når det ruller. Ændringen i form af en blød genstand, der bevæger sig over en hård overflade, øger objektets kontaktområde med overfladen. Den kinetiske friktion øges, og størrelsen af den rullende friktion stiger også.
Hvis overfladen, som en genstand rejser over, er blød eller elastisk, synker objektet ned i overfladen og skal tvinge sig igennem. Dette er kendt som pløjningseffekten og er den vigtigste komponent i rullende friktion i denne situation. Modstandskraften er ikke jævnt fordelt over kontaktområdet med objektet. Deformationen af overfladen er størst i retning af objektets bevægelse. Dette øger faktisk den statiske friktion og dermed rullende friktion.
Hvis både objektet og overfladen er elastisk, er interaktionen mellem de to relative og kan manipuleres til et ønsket resultat. Deformering af et objekts form kan muligvis gøre overfladenes elasticitet mere håndterbar. Det er ofte lettere at køre en bil gennem blød snavs, hvis bilens dæk f.eks. Er mindre end fuldt oppustet.