4.2 Fricción por rodamiento

La fricción por rodamiento es la fuerza que se genera cuando dos cuerpos ruedan el uno sobre el otro sin deslizarse. Imaginemos una rueda con un radio r sometida a una carga N . A medida que la rueda se aproxima al punto de contacto, el material se comprime y, posteriormente (una vez que se ha rebasado el punto de contacto), esta experimenta una liberación elástica. Si el material utilizado para fabricar la rueda no es perfectamente elástico, parte de la energía necesaria para la compresión se pierde en la fase de retorno posterior, es decir, se disipa en forma de calor para contrarrestar la resistencia a la fricción interna del material. Si hablamos en términos de fuerzas y no de energías, podríamos decir que la distribución de la presión en el contacto no es simétrica en comparación con la dirección de la fuerza N.

El diagrama de presión genera, por tanto, un resultante igual a N pero desplazado hacia adelante en relación con el eje de la rueda en una distancia bv (brazo de la fricción por rozamiento). El desplazamiento de la resultante genera un movimiento de resistencia. A fin de garantizar un giro uniforme de la rueda, es necesario aplicar un impuso de movimiento idéntico y opuesto a Mr o una fuerza de tracción F paralela a la dirección de avance, de forma que: De las fórmulas anteriores obtuvimos:

Donde:

Con fv definido como el coeficiente de fricción por rodamiento , el cual puede encontrarse en ensayos experimentales.