O que é atrito por rolamento?
O atrito do rolamento é uma força resistiva que age para retardar o movimento de uma esfera, cilindro ou roda que está viajando em linha reta sobre uma superfície nivelada. Essa força é em grande parte o resultado das propriedades do material do objeto e da superfície com a qual ele está em contato. Deformações ou irregularidades no objeto ou superfície são fatores importantes que afetam a magnitude do atrito de rolamento, assim como a área de contato entre os dois.
Existem pequenas irregularidades na superfície da maioria das coisas, por mais suaves que possam parecer. Quando um objeto em repouso está em contato com uma superfície, essas irregularidades se prendem, resistindo ao movimento. Isso é atrito estático.
A quantidade de força aplicada a um objeto para iniciar o movimento deve ser suficiente para superar o atrito estático. Para permanecer em movimento, um objeto em movimento deve superar a resistência causada pelas irregularidades. Essa resistência é atrito cinético.
Quando os materiais que compõem um objeto e a superfície são relativamente rígidos, há pouca deformidade na forma do objeto ou elasticidade da superfície. Nesse caso, os principais fatores que determinam o atrito de rolagem são o atrito estático ou cinético e o atrito molecular. O atrito molecular não é um produto de irregularidades da superfície, mas de ligações químicas e interações elétricas.
Materiais menos rígidos podem permitir que o objeto ou superfície se deforme em forma ou elástico devido à sua interação. Um objeto como um pneu ou uma bola de basquete pode ficar deformado ao rolar. A mudança na forma de um objeto macio que se move sobre uma superfície dura aumenta a área de contato do objeto com a superfície. O atrito cinético é aumentado e a magnitude do atrito de rolamento também aumenta.
Se a superfície sobre a qual um objeto viaja for macia ou elástica, o objeto afundará na superfície e deverá forçar seu caminho. Isso é conhecido como efeito de aragem e é o principal componente do atrito por rolamento nessa circunstância. A força da resistência não é distribuída uniformemente sobre a área de contato com o objeto. A deformação da superfície é maior na direção do movimento do objeto. Com efeito, isso aumenta o atrito estático e, portanto, o atrito rolante.
Se o objeto e a superfície são elásticos, a interação entre os dois é relativa e pode ser manipulada para um resultado desejado. Deformar a forma de um objeto pode tornar a elasticidade da superfície mais gerenciável. Muitas vezes, é mais fácil dirigir um carro através de sujeira macia, se os pneus do carro estiverem menos do que totalmente inflados, por exemplo.