Rollreibung ist eine Widerstandskraft, die die Bewegung einer Kugel, eines Zylinders oder eines Rades verlangsamt, die sich geradlinig über eine ebene Fläche bewegen. Diese Kraft ergibt sich im Wesentlichen aus den Materialeigenschaften des Objekts und der Oberfläche, mit der es in Kontakt steht. Verformungen oder Unregelmäßigkeiten des Objekts oder der Oberfläche sind wichtige Faktoren, die die Größe der Rollreibung beeinflussen, ebenso wie die Kontaktfläche zwischen den beiden.
Es gibt winzige Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche der meisten Dinge, egal wie glatt sie erscheinen mögen. Wenn ein ruhender Gegenstand mit einer Oberfläche in Kontakt kommt, fangen diese Unregelmäßigkeiten aneinander und widersetzen sich der Bewegung. Das ist Haftreibung.
Die Kraft, die auf ein Objekt ausgeübt wird, um eine Bewegung einzuleiten, muss ausreichend sein, um die Haftreibung zu überwinden. Um in Bewegung zu bleiben, muss ein bewegtes Objekt den durch die Unregelmäßigkeiten verursachten Widerstand überwinden. Dieser Widerstand ist kinetische Reibung.
Wenn die Materialien, aus denen ein Objekt und eine Oberfläche bestehen, beide relativ steif sind, gibt es eine geringe Verformung der Form des Objekts oder eine geringe Elastizität der Oberfläche. In diesem Fall sind die Hauptfaktoren für die Rollreibung die Haftreibung oder Gleitreibung und die Molekularreibung. Molekulare Reibung ist kein Produkt von Oberflächenunregelmäßigkeiten, sondern von chemischer Bindung und elektrischen Wechselwirkungen.
Weniger steife Materialien können dazu führen, dass sich das Objekt oder die Oberfläche aufgrund ihrer Wechselwirkung in der Form verformt oder elastisch wird. Ein Gegenstand wie ein Reifen oder ein Basketball kann sich beim Rollen verformen. Die Formänderung eines weichen Objekts, das sich über eine harte Oberfläche bewegt, vergrößert die Kontaktfläche des Objekts mit der Oberfläche. Die Gleitreibung wird erhöht und auch die Größe der Rollreibung steigt.
Ist die Oberfläche, über die sich ein Objekt bewegt, weich oder elastisch, sinkt das Objekt in die Oberfläche ein und muss sich durchdrücken. Dies wird als Pflugeffekt bezeichnet und ist unter diesen Umständen die Hauptkomponente der Rollreibung. Die Widerstandskraft wird nicht gleichmäßig über die Kontaktfläche mit dem Objekt verteilt. Die Verformung der Oberfläche ist in Bewegungsrichtung des Objekts am größten. Dies erhöht in der Tat die Haftreibung und damit die Rollreibung.
Wenn sowohl das Objekt als auch die Oberfläche elastisch sind, ist die Interaktion zwischen den beiden relativ und kann für ein gewünschtes Ergebnis manipuliert werden. Das Verformen der Form eines Objekts kann die Elastizität der Oberfläche leichter handhaben. Es ist oft einfacher, ein Auto durch weichen Schmutz zu fahren, wenn beispielsweise die Reifen des Autos nicht vollständig aufgepumpt sind.