Руль автомобиля

Рассмотрим, что происходит, когда водитель поворачивает передние колеса покоящегося автомобиля (речь будем вести про одну шину). В начальный момент колесо не деформировано (в смысле кручения), при этом участок шины площади \(S\) касается земли. Водитель при помощи рулевого управления деформирует покоящуюся шину до тех пор, пока момент сил \(\mathcal M\), приложенных к колесу (и стремящихся его повернуть), не станет больше максимально возможного момента сил трения покоя шины площади \(S\). При этом силы трения перпендикулярны плоскости касания колеса.

Пусть теперь автомобиль движется. Силы трения покоя приложены к тому же участку шины площади \(S\), причем они достигают почти максимального значения и лежат в плоскости колеса. Приложения к колесу небольшого момента сил \(\mathcal M_S\) будет достаточно, чтобы повернуть колесо, так как противодействовать этому моменту будет теперь суммарный момент «косых» сил трения покоя, который значительно меньше, чем в случае автомобиля, находящегося в покое. По сути дела, составляющая силы трения покоя, создающая момент сил, препятствующих повороту колеса, при движущемся автомобиле аналогична силе жидкого трения, так как для движущегося колеса пропадает явление застоя при поворотном движении. Таким образом, небольшой момент сил способен легко повернуть движущееся колесо, причем, чем больше скорость движения (тем ближе к предельному значению силы трения покоя), тем легче повернуть колесо.