Чтобы понять какие силы останавливают два прижатых колеса, можно то самое пятно контакта поделить на две симметричные части - верхнюю и нижнюю. В нижней части пятна контакта материал колеса сжимается, в верхней части пятна контакта материал колеса расширяется. Вспоминаем формулу о том, что работа равна силе, умноженной на расстояние. Расстояние в верхней и нижней половине одинаковое, поскольку колесо полностью восстанавливает свою форму. Работа в верхней части меньше - из-за потерь энергии при деформациях колеса, поскольку оно не абсолютно упругое. Значит, равнодействующая сила реакции со стороны второго колеса в ВЕРХНЕЙ части пятна контакта меньше, чем равнодействующая сила реакции со стороны второго колеса в НИЖНЕЙ части пятна контакта. Соответственно, вращающие моменты этих двух сил не являются взаимно уравновешенными. Суммарный момент, зависящий напрямую от разности этих двух сил - направлен против вращения колеса, и тормозит его.

(13:10) Заметим, что для инженера в формуле F~mg*(δ/R) нагрузка на колесо и его радиус являются параметрами контролируемыми, "видимыми", а микроскопическая (и модельная! - потому её на стоит понимать слишком буквально, о чём говорится позже (15:20)) δ, зависит от материалов соприкасаемых поверхностей, и она должна быть взята из справочника, эксперимента (как здесь: 5 микрон) или - случай лунохода - догадок. И она фактически и является "коэффициентом трения качения", что видно, если формулу переписать в виде тормозящего момента: M=F*R=mg*δ. Заметим, что этот коэффициент - в отличие от коэффициента трения скольжения - не есть величина безразмерная, но имеет размерность длины. Полезно также рассмотреть модель, в которой колесу, катящемуся по продавливаемой поверхности, постоянно приходится взъезжать на ступеньку некоторой высоты h, которая потом подминается под колесом; эта модель хороша тем, что делает понятным, почему реакция опроры оказалась вынесенной перед осью колеса. В сущности это и происходит при езде автомобиля по песку, мягкому грунту. И именно поэтому в таких случаях снижают давление в шинах: чтобы мягкой шиной размазать пятно контакта с опорой и тем самым уменьшить проваливание колеса - величину h.

Какой умный и приятный человек !

Спасибо, интересно, хоть и не всегда понятно откуда берутся формулы.

Спасибо! При качении резинового колеса есть ещё интересное явление. Мы с товарищем обнаружили его когда думали над тем, какая длина окружности будет у катящегося приспущенного велосипедного колеса. При прижатии к дороге колесо деформируется и в соприкосновении с поверхностью находятся точки, лежащие на окружностях разных радиусов из-за того что профиль колеса изначально выпуклый. Из-за того что точек контакта, лежащих в стороне от гребня колеса больше (они есть с обеих сторон от гребня), чем точек на гребне, суммарный момент сил трения создаваемый точками на гребне меньше, чем точками вне его. Поэтому деформированное колесо катится по поверхности как-бы двумя окружностями, отстоящими от его середины (гребня), а в других точках контакта, из-за меньшего трения в них, происходит проскальзывание и в них происходит потеря энергии на трение скольжения. Явление хорошо заметно на велосипедных колёсах, которые наиболее интенсивно изнашиваются именно на гребне. По этой причине меньше трение и износ на хорошо накачанных колёсах. Также явление используется спортсменами-лыжероллерами, которые для тренировок на выносливость ставят не жёсткие полиуретановые колёса, а мягкие резиновые.

При вращении происходит вынос рекции пятна контакта из-за вязкости материала "шин". Вот это и остановило колеса.

Прекрасный канал, отличные ведущие.

От взаимного прижимания реакция пришла на оси вращения колес, увеличив тем самым момент силы трения между осью колеса и отверстием, в котором она сидит.

Мне кажется (именно кажется), что при соприкосновении колес, на каждое из этих колес действует сила реакции опоры со стороны противоположного колеса, а значит, есть параметр , как вы говорите "выноска Дельта" из-за которого смещена сила реакции опоры. А еще, при соприкосновении колес выросла нагрузка на подшипники. И в этих подшипниках, если там имеется трение качения, выноска Дельта немного возросла. В ролике вы не упоминали, как зависит выноска Дельта от силы прижима шарика к опоре, но мне интуитивно кажется, что должна зависеть, и скорее всего, нелинейно. Ну и судя по последней формуле, у нас вырос параметр mg, только это уже не сила тяжести, а сила прижима колес друг к другу. А значит, чтобы уравновесить пропорцию, у нас увеличивается сила трения, еще увеличивается суммарный радиус колес, значит увеличивается и выноска Дельта.

13:27 формула замечательная, многое объясняет. Например объясняет почему игольчатые подшипники могут иметь такое же трение, как шарикоподшипники. Ведь увеличивая длину ролика мы уменьшаем смещение реакции б.

,,БРАВО!!!!!!! мне со школы было не понятно возникновение трения качения, ведь шарик как бы и катится и одновременно вращается и не видно сил которые тормозят этот процесс остановку шарика я объяснял, для себя, сопротивлением воздуха однако деформация поверхности и самого шарика всё ставит на места за формулу так же спасибо

Спасибо огромное! Шикарный разбор темы😊

Наконец, вы учли местную деформацию (термин из сопромата), а ряде роликов она проигнорирована. Она же определяет торможение колес. Чем они стльнее сжаты друг с другом тем быстре остановятся

Как всегда интересно и познавательно! Спасибо!

Спасибо. Очень люблю смотреть на ваши эксперементы

Совершается работа на деформацию шин, и далее в тепло. Требуем опыт с максимально упругими ободами :)

Мой "палец вверх" - тысячный!

Рубашка у ведущего классная. Хочу такую!

Когда-то в университете был предмет теоретическая механика, на котором были эти темы. Очень интересный - объяснял практически все движения вокруг, прост в понимании даже при сложных движениях, относительно простая математика, да и с преподавателем повезло.

Один из немногих каналов, которые я смотрю на скорости 1.0

Когда два колеса соприкасаются то на одно колесо уже действует две дополнительные силы трения качения, одна от контакта колес, вторая от подшипников второго колеса, плюс энергия теряется на деформацию покрышек и там пятно контакта больше

Сила упругости, в пятне контакта совершает работу, так как есть деформация колес при контакте. На работу силы упругости требуется энергия, эта энергия берется из кинетической энергии. Маэстро спасибо!

Это как вдвоем что-то тянуть вперед. Один начинает надеяться на другого и халявит. Второй чувствует большую нагрузку, понимает, что второй халявит, и сам начинает притормаживать )

За созерцание рубахи, отдельный 👍

Прекрасный выпуск! Давно уже мучал вопрос на счёт трения качения, а вы (команда канала и лектор в частности) всё объяснили как надо! Спасибо)))

Деформация поверхностей контакта колеса и поверхности качения , наглядно видно на использовании разных по твёрдости материалов . Это хорошо видно на деформированных рельсах и колёсах на жд транспорте . И если посчитать энергию движущегося по поверхности колеса и сравнить затраты энергии на качение по твёрдой поверхности и по менее твёрдой поверхности , то станет понятно куда используется энергия колеса . Две ноги человека это тоже колесо и когда человек идёт по твёрдой поверхности он не устаёт , а по песку идти очень тяжело . Энергия траться на деформации в точке касания колеса и поверхности качения .

Отлично! Прям как детектив. Очень интересно.

Отличное объяснение, спасибо

Очень познавательное видео, в том числе как правильно производить измерения, логика научного подхода к анализу прилагаемых сил и формулирования расчетных форму. Из минусов - реклама икея)

спасибо. Всегда интересно.

спасибо большое за подробную информацию!

Superbă explicație a forțelor de frecare la rostogolire! Roțile lipite se încetinesc mai repede, deoarece ele sunt strânse una de alta, astfel apare o forță de reacțiune, respectiv apăsare în axele roților, care duce la un moment al forțelor de frecare din ax superior cazului cand asupra axului acționează doar forțele de greutate al roților.

Что остановило колёса: 1. деформация резиновых ободов 2. повышенная нагрузка на центральные подшипники

колеса остановились из-за возросшей силы трения в оси и трения качения в точке соприкосновения колес. спасибо за ролик)

Хороший расчет!

Я думаю, что при соприкосновении резины (или какой там материал на ободе колёс) происходит её сжатие и разжатие. В результате добавляются диссипативные силы, на действие которых требуется энергия, например, сила вязкости материала и сила внутреннего трения упругого материала.

В начале ролика я посмеивался над пёстрой рубашкой а-ля "вырви глаз". Но автор так интересно и увлекательно рассказывает о физических экспериментах, что я очень быстро перестал обращать внимание на рубашку. Эх, были бы у меня такие уроки физики, когда я учился в школе! Насчёт загадки: во-первых, есть потеря энергии из-за деформации колёс в месте их контакта; во-вторых, при контакте колёс увеличивается трение на их осях.

Отличный разбор темы. Спасибо за видео. (из-за того, что энергия тратится на взаимную деформацию колёс и не возвращается целиком во вращение после точки максимально приложенной силы).

а мне вот такой вариант эксперимента в голову пришел - взять вогнутую рельсу (по которой шарик будет кататься туда-сюда по типу маятника), и замерить затухание этих колебаний по одной стороне (скажем - насколько высота "взлета" изменилась за 5..10 колебаний). если радиус кривизны будет достаочно большим - думаю, "прижимом" можно будет принебречь, и замер получится с неплохой точностью.

Возможно из-за того, что колёса прижаты друг другу, возросла нагрузка и на подшипники и соответственно увеличилось трение в подшипниках. И ещё появились потери на деформации в месте контакта колёс

тут уже много написали про затраты энергии на деформацию резиновых колёс, про адгезию... Ребята, вам же сказали, что вопрос непростой. Деформация колёс - это слишком очевидно. В вашем случае самая главная причина - это непараллельность осей колёс. Колёса вращаются в разных плоскостях, вследствие чего от возникает проскальзывание(трение скольжения), которое мгновенно сводит в ноль все преимущества качения. Чем больший угол между этими плоскостями, тем быстрей остановятся колёса. При угле 90градусов эта система вообще не будет работать. А деформация и прилипание - это мелочь. Они, конечно, влияют, но, возьмите вместо резиновых колёс - два голых подшипника. При нарушении соосности они точно так же быстро остановятся, и деформации здесь не при чём.

Гениально!

Интересный эксперимент у Вас получился. Если его немного дополнить, то можно было бы оценить влияние упругости швеллера на трение качения. Скажем, если бы у Вас было два швеллера из разных материалов, упругость у них была бы разная, что повлияло бы на размер пятна контакта шарика и швеллера. Ну и если погрешность измерений окажется не слишком высокой и результаты эксперимента сойдутся с теорией, то можно будет считать, что возникновение трения качения в Вашем эксперименте в значительной мере обусловлена именно упругостью поверхности качения, а не другими факторами.

Мало, что понимаю, в основном первые 5-7 минут, дальше теряю мысль, но все равно слушаю, вдруг нейроны отрастут и однажды пойму))

Супер!

Интересно было бы увидеть разбор силы трения качения при беге "через пятку" и "через носок"

В ходе просмотра ролика задумался над автомобильным вопросом напрямую связанным с рассмотренной тематикой. Все современные автомобили оборудованы антиблокировочными системами, которые, согласно исследованиям, заметно сокращают тормозной путь. Если отбросить остальные аспекты безопасного движения (сохранение управляемости автомобиля при торможении и т.п.) и представить идеальное прямолинейное торможение то с позиции просмотренного ролика автомобиль без АБС должен остановиться раньше (трение скольжения гораздо выше трения качения). Но в реальности всё наоборот. Как так выходит? P.s. Просьба не видеться тапками я не физик, просто канал очень нравится и с удовольствием смотрю.

А мне вот интересно, как появляется ЗВУК (шум), когда гладкий металический шар катится по гладкой поверхности (например по стеклу)?

17:57 именно сила трения: за счёт деформации шины происходит изменение линейного размера беговой дорожки в зоне контакта и внутренние деформации резины. При вращении также происходит смещение точки реакции, что шина как бы постоянно въезжает на бугорок - некоторые сжатия внутреннего объёма шины.

Говоря простым языком - сила внутреннего трения сжимаемой и востанавливающейся резины обода колёс!

Когда колеса не прижаты друг к другу, то в качестве радиальной силы, действующей на подшипники, является вес колеса. Эта сила создаёт потери в подшипнике на преодоление трения. Когда прижимаете колеса друг к другу, то тем самым увеличиваете радиальную силу, действующую на подшипник. Эта радиальная сила создаёт момент силы трения. Для преодоления этого фактора необходимо совершить механическую работу (затратить энергию). Увеличение радиальной силы после прижатия и приводит к тому, что колеса останавливаются быстрее.

Есть понятие внутреннее трение, если резину сжимать-разжимать, то она вследствие этого трения нагреется. Работа, совершаемая при сжатии резинового обода колеса в вопросе, несколько больше, чем возвращаемая при его распрямлении (часть уходит в тепло). Т.о. эпюра реакции в пятне контакта у каждого колеса ассиметрична и смещена вперед по ходу движения. Возникают моменты для каждого колеса, которые их и тормозят.

Спасибо, право Браво!

Как жаль, что в мое время (20 лет назад) этого не было. Чтобы понятно, доступно и было где прочесть, кроме лекций, которые не всегда успеваешь записать...

По-моему очевидно, что колеса остановились быстрее из-за потери энергии на сжатие-растяжение резиновой покрышки. Сжатие по нормали, имеется в виду. В любом контакте есть пятно контакта, тем более с резиной.

В последнем эксперименте, думаю, из-за того, что колеса прижаты друг к другу (видно по "неппараллельности" вертикальных деревянных опор), создаётся дополнительная горизонтальная сила давления, по модулю одинаково действующая на каждое из колес. Эта сила передается на ось каждого колеса, и там уже имеет место быть явление трения скольжения между осью и колесом. А сами точки соприкосновения колес друг с другом, мне кажется, можно рассматривать как единое целое, если пренебрегать проскальзыванием. Чуть не так возможно описал то что хотел, просто уже сонный пишу ))) З.Ы. забыл упомянуть, что и до этого сила давления была на ось со стороны колеса, она вертикально вниз идёт. Но эта новая горизонтальная сила давления больше по модулю

Рубашка зачетная! :-)

в опыте с 2мя колесами - энергия уходит на деформацию резины. А также возрастают потери на оси, на подшипниках, т.к. силе тяжести добавилась сила отталкивания колёс

Сила деформации резины. ))

А можно попросить визуальный эксперимент трения качения когда используются материалы различной твердости для рельса и шарика. Закалённая сталь шарик и рельс, медь, пластик, резина - явное увеличение размера контакта, деформации и выноса точки реакции опоры. Соответственно должно изменяться ускорение торможения.

Петька спрашивает у Василия Ивановича: - Василий Иванович, вот ты умный у нас, а вот есть такой вопрос: вот у поезда колёса круглые, рельсы ровные, а поезд, когда едет всё равно стучит. Почему так происходит? Василий Иванович задумался: - Вот ты, Петька, формулу площади круга знаешь? - Ну знаю. "Пи-эр в квадрате". - Так вот, Петька, этот квадрат и стучит! Так что с пятном контакта колеса не все так однозначно )))

При прижатии друг к другу колес увеличивается нагрузка на оси колес, соответственно увеличивается сила трения на подшипниках в оси каждого колеса

Обод колес имеет некоторый профиль в сечении, проходящем через ось колеса. Профиль в разных точках не равноудален от центра . Прижимая колеса друг ко другу мы создаем некоторое пятно контакта. при удалении от края пятна к его цетру величина деформеции обода увеличивается. Точка с наибольшей величиной деформации при свободном вращении проделала бы на оборот больший путь (мы рассмативаем сечение, проходящее через оси вращения колес), нежели точка на переферии пятна контакта, соответственно она имела бы большую линейную скорость, а значит в случае прижатия колес друг ко другу в пятне контакта будет стараться обогнать, точки с меньшей деформацией, растягивая материал обода в пятне контакта и сжимая его после пятна контакта. В веществе обода возникнет сила, тормозящая обод в точке его наибольшей деформации (где то тут нужно вставить что тт умное про взаимосвязь с жесткостью материала обода, но университет я закончил давно и не помню физику). Так же в плоскости пятна контакта возникнет пара разнонаправленных крутящих моментов, которые приведут к проскальзыванию областей с разными скоростями относительно друг друга, а значит одир из компонентов результирующей силы будет силой трения скольжения. Так же нужно учесть что оси колес либо не имеют подшипников (тут, считай, снова сила трения скольжения) либо организованы подшипниковые узлы, а в них уже возникает сила трания качения - еще один компонент результирующей останавливпющей силы. Наверняка это не все, особенно если рассмотреть распространение деформации материала обода в глубь материала, к центру каждого колеса- в плоскости сечения, перпендикулярной оси вращения колес.

Колеса остановила сила упругости, которая не проходит через центры во время вращения

ещё в разную погоду на разных дорогах и внедорожьях разные холодные и горячие шины можно посыпать разными химреактивными порошками и опрыскивать химреактивными жидкостями

Колёса остановились из-за потерь энергии в резиновых шинах. При смятии и распрямлении резины наблюдается гистерезис, который и съедает кинетическую энергию. То есть даже в симметричном пятне контакта под колесом в передней части сминаемой резины давление будет выше, чем в задней распрямляющейся части. Точно так же надо говорить не о ТРЕНИИ Качения, а о СОПРОТИВЛЕНИИ качению. Так как именно сопротивление останавливает движение, а трение без проскальзывания работу не совершает. В случае наклонного рельса на соотношении 1/4000 будет устанавливаться постоянная скорость качения шара. То есть сопротивление качению будет равно сталкивающей под наклон силе тяжести. Это как с планером на постоянной скорости снижения и совпадением силы тяжести с полным сопротивлением полёту (ПАС) при этом.

На близкую тему. Как работают шариковые редукторы? Это перетянутые подшипники. Врашение внутреннего и наружного кольца происходит с разной скоростью. Но тогда все подшипники должны работать с проскальзыванием. Но это не так и есть любимое Вами противоречие.

Судя по тому, насколько быстро остановились колёса - там трение вполне себе присутсвовало из-за несоосности осей. Колёса пытались "съехать" друг с друга, а опора не дава им это сделать, и энергия вращения тратилась на усилие деформации опоры и прочих жёстких элементов системы, после исчерпывания энергии вращения упругость элементов просто вернула систему в равновесие, а из-за малой эффективности подобной конструкции по изгибу опор обратного вращения не произошло (либо оно было настолько мало, что мы его просто не увидели). А ещё один эффект вызвал как раз трение качения - деформация колёс при соприскосновении дало то самое пятно, в геометрии которого возможна потеря энергии на деформацию.

Подшипник в процессе вращения подвержен: а.- износу, б.- нагреву. Их величина, помимо прочего, зависит от материала и радиально-осевых усилий. Из этого следует, что потери на трение качения вызваны износом и нагревом, а коэффициент трения качения зависит в т.ч. от нагрузки.

3:03При наклоне плоскости мы узнаём не силу трения скольжения, а силу трения покоя. Она всегда больше силы трения скольжения.

Мне кажеся, что нарушается "баллансировка" колес в сторону от контакта. Соответственно при подъеме возникает противодействие вращению плечом между чентром масс и осями вращения.

Останавливает колеса сила трения осей колес об опору, колес два и трение удваивается. Плюс трение поверхностей колес. Нет ускорения внешнего фактора и работа не совершается.

*Сопротивление упругости бандажей двух сопряжённых колёс)))))*

Колёса в конце испытывают противодействие шин в сторону от точки их соприкосновения и противоположно движению ... ввиду того что сила упругости от повышения смятия всегда обычно больше возможной силе разжатия (которая как правило ещё и оставать по фазе будет отчасти) , да и ещё плюс потери всего этого процесса . Даже если шин вообще не будет ... то тоже самое будут испытывать сами колеса , которые трудно будет в реальности сделать идеально упругими ... .

Думаю там сила сжатия упругой резины прижимает сильнее шарики в подшипниках к их поверхностям качения, что эквивалентно соответствующему увеличению массы шариков, плюс проскальзывание тоже тормозит.

Колеса остановила та же сила трения качения - потери энергии в резиновых шинах. Эта сила воздействует на каждое из колес. Ну, и я не беру еще сопротивление воздуха, складывающееся из сопротивлений поверхностного трения и аэродинамического сопротивления потока вокруг спиц. И еще преграда увлекаемому колесами потоку, в том месте где колеса сходятся.

Отличный канал, замечательные опыты и объяснение. Но, при всём уважении, в данном видео вы оправдываете тем, что поверхность не отгоризонтирована (что элементарно делается с помощью строительного уровня и подкладок под опоры стола) то, что попросту сила настолько мала, что и углы малы и длина стола при использовании динамометра не позволяют использовать предыдущие методы измерения.

сразу скажу, не очень силён в механике, но смутило одно утверждение... 🤣 9:25 "при деформации абсолютно упругих тел, потери энергии не происходит". например, звуковая волна в металле будет являться абсолютно упругой деформацией? ведь остаточной деформации она не вызывает, т.к. амплитуда колебаний очень мала, следовательно можно считать, что это абсолютно упругая деформация... 🤔 теперь рассмотрим такое устройство - камертон. при механическом воздействии на него (передаче ему механической энергии) камертон начинает звучать (совершать упругие механические колебания), колебания будут затухающими, потому что камертон заставляет колебаться воздух, находящийся вокруг него, тем самым отдавая энергию воздуху в виде акустических (звуковых) колебаний. теперь поместим камертон в открытый космос (в вакуум и до кучи в невесомость, что бы исключить и влияние силы тяжести 😂), если в космосе камертону сообщить механическую энергию, так что бы он начал совершать колебания, то получается он будет "звучать" (совершать колебания) вечность, т.к. передать механическую энергию в виде звуковых волн нечему...🤔 или всё-таки есть некое "внутреннее трение" между молекулами любого вещества (типа вязкости в жидкости) и при любой деформации вещества, даже абсолютно упругой, часть механической энергии перейдёт в тепловую. или такая деформация уже не будет абсолютно упругой? 🤔 а абсолютно упругая деформация - сферический конь в вакууме?🤣😂🤣

На примере обычного автомобильного колеса можно было изначально понять, что оно постоянно преодолевает некоторое движение вверх из-за коэффициента усадки шины КУШ. Поэтому колесо в любом случае будет останавливаться на ровной поверхности. То-же можно применить и к любым другим круглым телам. Идеально круглое и идеально твердое тело будет иметь абсолютно нулевой коэффициент тртения и никогда не остановится.. То же в противном случае происходит с этими колесами.

Уважаемые авторы канала, мне кажется имеет смысл раскрыть тему про то, что изменение механической энергии системы - это всегда работа внешних сил. А то бывает, что энергия системы уменьшилась, потому что ее часть "ушла в нагрев" или "перешла в электрическую". :)

Рассмотрим цилиндр, лежащий на горизонтальной плоскости так, что его ось параллельна этой плоскости. Он немного деформирует плоскость, оказываясь при этом в яме, правда, очень мелкой. Равнодействующая сил реакции проходит через ось цилиндра, и он никуда не катится. Если его толкнуть, например, влево, то цилиндру придётся двигаться немного вверх, к левому краю ямы. При этом поверхность цилиндра воздействует на правую часть ямы с меньшей силой, и она начинает выправляться, подталкивая цилиндр влево. Но это выправление не может происходить бесконечно быстро, дефомированная поверхность плоскости будет отставать от цилиндра. Который также деформирован и выправляется. Именно из-за этого отставания даже при очень твёрдых и упругих материалах, из которых сделаны цилиндр и плоскость, потребуется совершать работу по "выкатыванию" цилиндра из ямы. Первопричина же здесь - небесконечность скорости света, которая ограничивает скорость распространения деформации в любом материале. Из-за этого принципиально невозможно абсолютно упругое взаимодействие.

Проще говоря, катится всегда в горку, даже если поверхность горизонтальная за счёт деформации поверхности. Плюс деформация самого катящегося тела, даже если оно было изготовлено как идеальный круг.

Чтобы не было стробоскопа, надо снимать с выдержкой, обратной частоте кадров.

по прижатым к друг другу колесам - энергия инерции колес ушла на упругую деформацию резины в пятне контакта плюс, в меньшей степени, на трение о воздух

Эта сила деформации

Прижатые колеса останавливаются быстрее из-за повышенной силы трения скольжения между осями и втулками колес. Если они установлены на подшипниках, то сила терния качения в них тоже увеличивается при прижимании, так как увеличивается деформация в местах контакта шаров с поверхностью качения.

Колёса останавливаются быстрее из-за вязкости и поглощения энергии резиновым ободом , при сжатии и распрямлении часть энергии переходит в тепло. На автомобиле при быстрой езде колёса также нагреваются , причём довольно существенно.

При нажатии одного колеса на другое возникает сила реакции, приложенная к осям колес. Вот там сила трения и возрастает при этом.

Потери на нагрев, в следствии пластической деформации колеса в месте пятна контакта + увеличение нагрузки на подшипники оси вращения.

Два колеса затормаживаются, т.к. для образования пятна контакта, материал должен сжаться в направлении вдоль радиуса, так же как и в направлении вдоль касательной. На это и расходуется часть энергии, повышая температуру материала. Однако при разжатии приближаясь к границе пятна контакта, по идее материал должне создавать момент помогающий вращению. Возможно сила направлена близко к центру и в любом случае разжатие происходит после потерь энергии.

Нужно использовать две горки и разные материалы на поверхности ,от стекла и камня до резины и поролона .

По-моему, просто нормальная сила направлено радиально к центру, но не под mg, так, чтобы n+mg=F тормозящее. Из-за того, что колесо катиться, и площадь контакта не точка, то получается что точка опоры все время перемещается вперёд

все-таки шарик катится по рельсе, значит радиус до точки, к которой приложена сила трения, меньше радиуса шарика) где-то было видео, где вы это разбирали

Не мой конёк физика :) но полагаю, что в случае соединения колёс смещается центр массы от оси к краю, и инерция колёса становится значительно ниже.

На самом деле, интересно булет посвятить отдельный выпуск подшипникам.

Ответ - момент инерции. Одно колесо приводное для другого т.е. тратит на него энергию.

Из всего приведенного - становишься ближе к пониманию "армейского юмора": Круглое - носить, квадратное - катать! Кстати, очень верный совет: вроде колесо круглое, хорошо накачанное, а прокатить по земле - умаешься, проще приподнять, и перенести. В тоже время тяжеленные ящики с ... да пусть хоть с картошкой (в реальности - ящики со снарядами под сто кг) - проще катить, постоянно переворачивая... Куда ни кати круглое (колесо) - всё время в гору...

Прижатые колёса останавливаются, т.к. энергия тратится на взаимную деформацию резиновых ободов. Небольшой вклад в потери энергии вносят трение качения в осевых подшипниках и аэродинамическое сопротивление вращению колёс.

В пятне соприкосновения колес происходит сцепление, слипание точек обода и расцепление, на расцепление и уходит энергия.

На схеме реакция опоры N равна весу шара, но вынесена на переднюю границу пятна контакта (на длину дельта). Эта сила тормозит шар. Разве в точке на задней границе не действует сила реакции опоры. Эта сила на таком же плече, но она ускоряет шар. Чисто схематически силы спереди и сзади равны. Торможение может быть вызвано только разницей этих сил - спереди больше. Типа гистерезис.