¿Una rueda que se cae de un vehículo realmente gana velocidad y por qué?

Escuché que esto sucedió varias veces, e incluso fue una pregunta de crédito adicional en una clase de física que tomé.

Cuando una rueda gira (y no patina) tiene una cierta velocidad angular y velocidad de traslación de tal manera que la velocidad de traslación es igual a la velocidad angular multiplicada por el radio.

Cuando una rueda está bajo el peso de un automóvil, se comprime bastante. Si se libera, el radio aumentará. Pero entonces la velocidad ya no será igual a la velocidad angular multiplicada por el radio y una fuerza de fricción actuará hacia adelante sobre la rueda. Esta fuerza aumenta la velocidad y disminuye la velocidad angular, de modo que la rueda girará más despacio y avanzará más rápido.

El momento se conserva porque la fuerza de fricción actúa hacia atrás en el suelo. La rueda no gana energía ya que la disminución de la velocidad angular causa una mayor pérdida de energía que cualquier energía ganada por el aumento de la velocidad de traslación.

Recomiendo tratar de desarrollar en detalle la física que rige esto, es bastante interesante.

Mi experiencia directa sugiere lo contrario. Seguía unos 200 metros detrás de una plataforma de remolque de eje en tándem con ruedas dobles en una carretera desierta y devastada por el calor entre Texas y California cuando la parte trasera del remolque del lado del conductor se levantó y se sacudió un poco. Un momento después, dos neumáticos rodaban por la carretera al lado del remolque y el remolque tenía la lista más sutil posible para el puerto.

No tuve mucho tiempo para considerar la física de este evento, ya que uno de los neumáticos se desprendió de su compañero y rebotó cincuenta pies en el aire y sobre la barandilla en el cañón, para nunca ser visto de nuevo mientras el otro se dirigió directamente hacia el pequeño y pequeño hatchback que conducía. Incluso mientras intentaba esquivar la llanta en busca de Mazda que aún estaba en la carretera, la maldita cosa me siguió y, unos pocos segundos después, arrugó el guardabarros delantero de mi conductor y colocó la pequeña llanta debajo de ella. Recuerdo claramente que la parte superior del neumático estaba muy por encima de mi cabeza mientras gritaba en mi posición. No tengo idea de lo que sucedió después de eso, ya que estaba bastante ocupado tratando de no chocar.

En mi experiencia, un neumático liberado de su montaje a alta velocidad comenzará a derramar impulso con bastante rapidez, pero hasta que se detenga, seguirá siendo una fuerza a tener en cuenta. Como sugirió otro cartel, tal vez el tipo del remolque de caballos comenzó a disminuir la velocidad cuando sintió la separación; Dado el tamaño y la estabilidad restante de su remolque, el chico de mi historia no se dio cuenta de que algo estaba mal hasta que me vio tratando de evadir una de sus llantas.

Este es un fenómeno bien conocido. ¡Gana velocidad, pero no energía! ¿Por qué? Conservación del momento angular.

No soy positivo, pero creo que cómo funciona es que ya estaba girando rápido bajo mucho peso, una vez que se quitó el peso, se liberó la fricción de resistir su rotación y dejó de perder energía al mismo ritmo que antes. Por lo tanto, la energía de rotación hace que su velocidad de avance se acelere en relación con el automóvil al que estaba conectada.

El mismo principio con tapas de cubo que se caen. ¡Se aceleran más rápido que tú! Debido a que tienen mucha menos masa y un radio más corto, hace que la velocidad tangencial y la velocidad de rotación aumenten para conservar el impulso general que tienen.

No puede ganar velocidad si no entra energía. Podría ganar algo de velocidad bajando la colina, pero si pasaba el remolque tendría que ser porque el camión y el remolque estaban frenando.

Editar:

Me equivoqué, sin tener en cuenta el cambio de radio y el momento angular. Ver otras respuestas.

Publiqué la pregunta y debería haber sido más específico. Un amigo mío afirma haber estado siguiendo una camioneta que transportaba un remolque de caballos. El remolque tenía ruedas dobles en cada lado (un total de cuatro en un solo eje). La rueda exterior derecha salió y pasó la camioneta. Como el remolque todavía estaba soportado por una rueda en ese lado, supongo que no experimentó una disminución inmediata de la velocidad.

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