滚动

滚动（Rolling）是一种结合了转动（多半是针对轴对称物体）及相对特定表面平移的的运动。若在理想状况下，物体和表面会在没有滑动（英语：sliding (motion)）的情形下互相接触。

没有滑动的滚动称为纯滚动（pure rolling）。依照定义，若滚动物体任一时间接触到表面的点，其瞬时速度都和表面相同，这就是纯滚动。若滚动物体的参考平面为静止的，表示接触点的瞬时速度也要是零。

实际上，因为接触面会有微小的变形，仍然会有滑动及能量耗散的情形。不过滚动摩擦力较一般的滑动摩擦力要小很多。因此轴对称物体滚动需要的能量会比滑动要小很多，若物体有受到一个延著表面的力（例如斜面上的重力、风力、推力、拉力、或是车辆引擎的转矩），要物体滚动会简单很多。非轴对称的物体也会滚动，不过轴对称的物体在在平面上滚动时，其质心是呈直线运动，而非轴对称的物体在平面上滚动时，质心会呈圆周运动。滚动物体不一定要是轴对称物体。像勒洛三角形和Reuleaux四面体（英语：Reuleaux四面體）就是非轴对称，但仍可以滚动的物体。而Oloid和sphericon（英语：sphericon）都属于可展滚子（developable rollers），在平面上滚动时会展开其所有的表面。有棱角的物体（例如骰子）也可以滚动，滚动方式是延著和平面接触的边或是角转动，一直到另一个边或是角接触到平面，再依另一个边或是角转动。

许多载具有轮子，因此可以以转动车轮使其在平面上滚动的方式来行进。车轮和平面之间有滑动的情形称为打滑（英语：Slip (vehicle dynamics)），打滑会造成失控，也可能产生意外，因此需尽可能避免打滑的情形（让物体以类似纯滚动的方式行进）。若路面上有雪、泥沙、油类，而车辆又要高速转弯，或是突然需要加速或是刹车，就有可能会打滑。

滚动件也常用在滚动轴承（英语：rolling-element bearing）中，例如旋转装置中使用的滚珠轴承。滚珠轴承是金属制的，多半在内圈和外圈分别有一个环，这二个环可以以不同的转速旋转。在大部分的机构中，轴承的内环是装在静止不旋转的轴上。因着滚珠轴承的摩擦力小，可以在轴承内环不转的情形下，外环和其他旋转零件可以自由旋转。这也是大部分电动机的基础零件。轴承摩擦力的大小依滚珠轴承的品质以及润滑条件而定。

滚动件常用在运输工具中。最简单的用法是将底部平坦的物体放在许多并排的轮子上。在轮子上的物体可以延著轮子行进的直线运动。在没有其他设备时，可以用这种简单的方式来达到运输的效果。实务上常用有轮子的设备包括有汽车、铁路列车及其他人力运输车辆。

最简单的滚动就是轴对称的物体在没有滑动的情形下，在平坦表面上滚动，而轴对称物体的轴和表面平行（或者说和平面法线垂直）。

滚动物体上任何一点的轨迹都是次摆线，在轴上任何一点的轨迹会是直线，而在轴对称物体边缘上的任一点的轨迹会是摆线。

滚动物体上任一点的速度是${\displaystyle \mathbf{v}=\mathit{\omega <!--\; \omega \; -->}\times <!--\; \times \; -->\mathbf{r}}$的斜面上滚下，令初速度为，终速度为，加速度为，则

而 = 0，${\displaystyle a=g\sin <!--\; \; -->\mathrm{\theta <!--\; \theta \; -->}}$，加速度 = ，初速度 = ，末速度 = ，到斜面下方的时间 = ，物体的重量为 = _R = ，摩擦力 = _f = _N cos ，合力 = 。

不过${\displaystyle v=gt\sin <!--\; \; -->\mathrm{\theta <!--\; \theta \; -->}}$，因此

Halliday, David; Resnick, Robert, Fundamentals of Physics, Chapters 10, 11: Wiley, 2013