4.2 Valivé tření

Valivá třecí síla vzniká v okamžiku, kdy se dvě tělesa po sobě odvalují bez posouvání. Představme si kolo s poloměrem r , na které působí zatížení N . Když se kolo přibližuje k bodu dotyku, materiál je stlačený a poté, jakmile je bod dotyku přejetý, dochází k elastickému uvolnění materiálu. Pokud materiál použitý pro výrobu kola nebude dokonale elastický, jistá část energie vyžadovaná ke stlačení bude ztracena v následující fázi vracení – dojde k disipaci energie ve formě tepla, což vyrovnává vnitřní třecí odpor materiálu. Pokud přemýšlíme o silách namísto o energiích, mohli bychom říci, že rozložení tlaku v bodě dotyku není symetrické ve srovnání se směrem působení síly.

Schéma rozložení tlaku a sil proto generuje výslednou sílu rovnající se N, ale posunutou dopředu vzhledem k ose kola a to o vzdálenost bv (rameno valivého tření). Posunutí výsledného vektoru síly proto generuje moment odporu. Aby se kolo otáčelo rovnoměrně, je nutné působit hybným momentem, který je shodný s momentem Mr a je k němu opačný, nebo tažnou silou F rovnoběžnou s dopředným směrem. Z předchozích vzorců jsme získali:

kde:

Přičemž fv je známá hodnota koeficientu valivého tření , který nalezneme experimentálním testováním.