Почему сила трения качения много меньше силы трения скольжения?

Сила трения качения обычно меньше силы трения скольжения по нескольким причинам:

1. Различные механизмы действия: Сила трения качения возникает при качении колеса или цилиндра по поверхности. В этом случае трение вызывается деформацией и восстановлением материала в зоне контакта между колесом и поверхностью. Сила трения скольжения, с другой стороны, возникает при скольжении одной поверхности относительно другой. Она вызывается взаимодействием между молекулами поверхностей и может включать трение сухого трения или трение, вызванное смятием, захватом и разрывом поверхностей.
2. Различные площади контакта: При качении колеса или цилиндра по поверхности площадь контакта обычно меньше, чем при скольжении. В результате этого сила трения качения распределена по меньшей площади, что влияет на ее величину.
3. Меньшая потеря энергии: В процессе качения колеса или цилиндра происходит меньшая потеря энергии, поскольку трение возникает в основном на поверхностях, которые остаются в относительно покоящемся состоянии относительно друг друга. При скольжении, когда происходит относительное движение поверхностей, возникают большие потери энергии из-за трения.
4. Уменьшенная сила нормального давления: При качении колеса или цилиндра по поверхности нормальная сила, действующая перпендикулярно поверхности, может быть меньше, чем при скольжении. Это может снизить силу трения качения.

В итоге, сила трения качения обычно меньше силы трения скольжения из-за различных механизмов действия, меньшей площади контакта, меньших потерь энергии и возможного снижения нормального давления.