Forze esterne:
* Gravity (FG): Agisce sempre verso il basso, tirando la palla verso il centro della terra.
* Forza normale (FN): Atti perpendicolari alla superficie la palla sta rotolando, contrastando la forza di gravità e impedendo alla palla di affondare in superficie.
* attrito (ff): Agisce parallelamente alla superficie, opporsi al movimento della palla. Esistono due tipi di attrito da considerare:
* Attrito rotolante: Questo è l'attrito che deriva dalla deformazione della palla e della superficie mentre la palla rotola. È generalmente più piccolo dell'attrito scorrevole.
* Resistenza all'aria (trascinamento): Questa forza si oppone al movimento della palla attraverso l'aria. Aumenta con la velocità della palla e la superficie esposta all'aria.
Forze interne:
* Inertia: Questa non è tecnicamente una forza, ma è una proprietà della materia che resiste ai cambiamenti in movimento. Ecco perché una palla rotolante continua a rotolare fino a quando una forza non lo ferma.
Note importanti:
* No Sliding: Una palla perfettamente rotolante non sperimenta attrito scorrevole. Il punto di contatto con la superficie è momentaneamente stazionario.
* Forza di rotolamento: Mentre in genere non pensiamo che una palla rotolante abbia una singola "forza di rotolamento", lo slancio della palla e l'inerzia rotazionale contribuiscono al suo movimento continuo.
Esempio:
Immagina una palla che rotola giù per una collina.
* Gravità: Tira la palla giù per la collina, causando l'accelerazione.
* Forza normale: Atti perpendicolare alla collina, impedendo alla palla di affondare nel terreno.
* Attrito: Si oppone al movimento della palla, rallentandolo leggermente.
* Resistenza all'aria: Si oppone anche al movimento, diventando più significativo a velocità più elevate.
L'interazione di queste forze determina la velocità, la direzione e l'eventuale punto di arresto della palla.