В какую сторону вращается воздух в колесе при движении автомобиля: все сложнее, чем вы думаете
Как перемещается воздух внутри автомобильной шины? Зависит от условий движения. Когда автомобиль только начинает разгоняться и воздух в шине еще не приобрел вращательного движения из-за того, что трение между внутренней стенкой шины и воздухом небольшое, первое время воздух с позиции внешнего наблюдателя будет неподвижен. Постепенно трение вовлекает во вращение и ближайшие к шине слои воздуха, а те слои, в свою очередь, вовлекают следующие — ближе к оси колеса.
Через некоторое время весь воздух в шине будет вращаться вместе с ней. При торможении колесо останавливается, а воздух в нем продолжает вращаться — относительно и колеса (причем быстрее, чем колесо), и земли. Но постепенно силы трения останавливают и вращение воздуха в шине. При установившемся равномерном движении скольжение воздуха уменьшится почти до нуля, но все равно будет присутствовать.
Эффект отставания воздуха от колеса намного меньше, чем был бы эффект отставания воды от колеса. Это связано с разностью плотностей воздуха и воды — коэффициенты внутреннего трения у них отличаются куда меньше, чем плотность, поэтому вода, как более тяжелая субстанция, гораздо дольше сохраняла бы инерцию. Но есть еще один нюанс.
Воздух в шине перемещается не в одном направлении, а сразу в нескольких, поскольку при движении автомобиля шина испытывает давление от поверхности дороги и непрерывно сплющивается в точке соприкосновения с землей. От этого сжатия воздух постоянно смещается вверх по шине — и по правой, и по левой стороне, если смотреть на вращающееся колесо в профиль.
Объясняем, вращается ли воздух в шине вместе с колесом или остаётся неподвижным