11.4
Kiedy obiekt wykonuje czysty ruch translacyjny bez przyspieszenia na powierzchni pozbawionej tarcia, działają na niego tylko dwie siły.
Aby obiekt mógł się obracać, wymagany jest moment obrotowy. Jeśli zostanie wprowadzone tarcie, siła tarcia działa przeciwnie do kierunku prędkości liniowej, wytwarzając moment obrotowy.
Ten moment obrotowy wytwarza przyspieszenie kątowe, a obiekt zaczyna się obracać. Gdy prędkość wirowania staje się wystarczająco duża, prędkość kątowa obiektu jest wystarczająca, aby zniwelować prędkość styczną punktu stykającego się z powierzchnią.
Prędkość styczna tego punktu jest równa i w kierunku przeciwnym do prędkości środka masy, co daje prędkość zerową. Ten ruch nazywa się toczeniem bez poślizgu.
W tym przypadku środek masy obiektu podąża po torze liniowym, ale punkt na krawędzi obiektu podąża ścieżką cykloidalną.
Podczas jednego pełnego obrotu obiektu środek masy przesuwa się o odległość liniową równą obwodowi toczącego się obiektu.
Od wynalezienia koła ludzie zaobserwowali ruch toczny bez poślizgu. Można na przykład przyjrzeć się interakcji między oponami samochodu a nawierzchnią…
Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.