Cómo el torque y la fricción hacen que la rueda ruede

Pido disculpas si esta pregunta ha sido respondida antes, pero no encontré la explicación que necesitaba.

Si se aplica un momento de torsión a una rueda situada sobre una superficie de fricción, ¿qué fuerzas hacen que la rueda ruede?

Sé que si P es el punto de contacto, la fuerza de fricción estática contrarresta el momento de torsión, haciendo que P esté estacionario con respecto a la superficie.

¿Cuáles son las fuerzas que provocan el movimiento de traslación y cómo puedo calcularlas?

EDITAR:ingrese la descripción de la imagen aquí

Sé que para que ruede, la aceleración en el punto P debe ser igual a la aceleración de traslación.

La respuesta está en la pregunta. El movimiento es causado por las fuerzas netas y solo tienes una fuerza actuando en la dirección horizontal.

Respuestas (1)

Siempre puede imaginar el torque representado por dos fuerzas opuestas a cada lado del objeto. En este caso, imagine que el par de torsión es generado por dos fuerzas de magnitud F en la parte superior e inferior del disco, la superior apuntando hacia adelante y la inferior hacia atrás.

Para generar par τ , estas dos fuerzas deben ser de magnitud τ 2 r , dónde r es el radio del disco. esto es para que 2 F r = τ .

Ahora la fuerza en el fondo es contrarrestada por la fricción (de magnitud τ 2 r ) dejando la fuerza superior sin oposición y generando el movimiento hacia adelante.