根据滚动摩擦的原理『一物体在另一物体表面作无滑动的滚动或有滚动的趋势时,由于两物体在接触部分受压发生形变而产生的对滚动的阻碍作用』,一个橡胶轮胎(或者圆柱、或者球体)在一个粗糙地面上无动力无动力距的纯滚动,这个轮胎对地面的相对形变如下图所示,如果你无法想象为什么相对形变是这样的,你可以回忆一下压路机和擀面杖檊饼。
轮胎的滚动要将相对形变碾平,相对形变要阻止轮胎滚动,则这个轮胎受4个力:垂直向下的重力FG,垂直向上的地平面的支撑力FN;因为滚动,轮胎对形变有压力,那么形变对轮胎就有一个法向指向圆心的反作用力F压;滚动对切面有相对位移的趋势,地面就会提供一个切向与滚动方向相反的力F摩。
两个垂直力(FG和FN)形成一个垂直向下的合力F合1,法向和切向力(F压和F摩)形成一个垂直向上的合力F合2,两个合力形成一个力矩,逆时针旋转,阻止轮胎的顺时针转动,所以轮胎会逐渐减速,最终静止。
![](http://tiebapic.baidu.com/forum/w%3D580/sign=457b5ce630c6a7efb926a82ecdfaafe9/b12a4343fbf2b21131797c778c8065380cd78e43.jpg?tbpicau=2025-02-22-05_b74f4805879b2b8f86ad2ca240327c1c)