Allora,
Vediamo di chiarire meglio i concetti…
Guardate la figura qui sotto e dimenticate tutto il resto…
Convenzionalmente, si parla di rotolamento puro quando alla ruota NON ho applicato alcuna coppia, né motrice né frenante. Ok?
In questo caso, fissato un certo carico verticale Z e la velocità V del centro O della ruota, il cerchio ruoterà con una certa velocità angolare pari a ω = V / Ro
Guardate che il valore di Ro può essere CALCOLATO solo con la formula qui sopra. E basta.
Dove Ro è il raggio della ruota in condizioni di rotolamento puro ed è compreso tra h (altezza da terra del centro ruota O) e R (raggio della ruota inderformata).
Quindi, in condizioni di puro rotolamento, il centro di istantanea rotazione C si trova (leggermente) al di sotto del piano stradale.
Tanto per darvi un’idea, un valore indicativo di dove si trovi C è dato da h/Ro = 0,95, cioè poco sotto il piano stradale…
Ricordo che Ro è il raggio (= la distanza) tra C e O…
Se, invece, applico una coppia diversa da 0, cioè se applico una coppia motrice o frenante, questa condizione porta ad una velocità angolare Ω della ruota diversa da ω (mi sembra naturale, no?) e quindi ad un riposizionamento del centro di istantanea rotazione da C a C’), che, nel caso specifico di frenata, verrà a trovarsi ad una distanza Rx = V / Ω. Al contrario, in caso di applicazione di una coppia motrice, si riposizionerà AL DI SOPRA del punto C.
In queste condizioni di funzionamento, il punto C della ruota andrà ad avere una VELOCITA’ DI SCORRIMENTO che indichiamo con v.
La velocità di scorrimento v varrà
v = V – Ω Ro
A questo punto, sempre nel caso di una coppia frenante, si definisce una grandezza detta scorrimento che -diciamo così- dà l’idea dello “slittamento” di C (e, quindi della velocità con cui “striscia”), fatta 100 la velocità del centro ruota O.
Lo scorrimento vale σ = v / V ossia, se metto dentro la formula precedente,
σ = (V – Ω Ro) / V = 1 – (ωRo / Ω Ro) cioè 1 - ω / Ω
le stesse relazioni valgono in caso di ruota a cui venga applicata una coppia motrice: semplicemente, si invertirà il segno di σ.
va bene?