Откуда берётся сопротивление качению
Упругая шина под весом машины сплющивается в месте соприкосновения с дорогой. Пока колесо вращается, участок шины входит в пятно контакта, деформируется, а затем распрямляется. Если бы материал мгновенно возвращал всю затраченную энергию, деформация сама по себе не тормозила бы колесо. Но резина часть энергии рассеивает в виде тепла: она восстанавливает форму не полностью и не сразу.
Кроме того, прогибаются неровности покрытия и сама конструкция колеса. Поэтому сила, действующая на колесо со стороны дороги, в среднем приложена не совсем симметрично пятну контакта. Возникает небольшой тормозящий момент — его и называют сопротивлением качению.
Почему скольжение обычно обходится дороже
При скольжении поверхности непрерывно движутся друг относительно друга. Их микроскопические неровности цепляются и деформируются, а часть энергии превращается в тепло. Колесо без проскальзывания не протаскивает одну и ту же точку поверхности через контакт на всём пути: в идеальной модели точка колеса у земли на мгновение неподвижна относительно дороги. Это уменьшает потери, хотя в реальности шина деформируется и участки контакта могут немного смещаться.
На расход энергии влияют давление в шинах, нагрузка, материал и состояние покрытия: мягкая или недокачанная шина сильнее гнётся. Поэтому сопротивление не равно нулю и меняется в зависимости от условий.
Что именно теряется
Речь идёт об энергии движения, постепенно рассеиваемой в основном как тепло, а не о каком-то универсальном «исчезновении импульса». Чтобы поддерживать скорость, двигатель снова передаёт колёсам энергию. На длинной дороге небольшая потеря за каждый оборот складывается в заметную долю расхода топлива или заряда батареи.
