Движение катящегося колеса относится к виду движения, называемому «криволинейное» или «комбинированное» движение. Когда колесо катится по поверхности, точка на ободе колеса описывает не прямую линию, а окружность или спиралевидную траекторию.
Если представить, что колесо катится без проскальзывания, то краткое описание траектории той точки, которая находится на ободе колеса, будет таким: она движется по сложной траектории, в которой сочетание вращения колеса и его перемещение вперед создает так называемую циклоиду.
Примерно это можно визуализировать так:
- Точка на ободе начинает двигаться вниз, когда колесо касается поверхности.
- Затем, пока колесо катится, эта точка поднимается вверх и описывает дугу, возвращаясь к исходной позиции на ободе, когда колесо полное оборот.
Если у вас есть возможность, вы можете нарисовать это, начав с кругового колеса и отмечая путь, который проходит точка на его ободе, когда колесо катится по прямой поверхности.