No, un'auto non può sterzare su una superficie priva di attrito. Questo ha poco a che fare con l'azione giroscopica e più a che fare con la conservazione della quantità di moto: per girare, anche conservando la sua velocità, l'auto deve accelerare ad angolo retto rispetto al suo movimento, il che cambia la quantità di moto totale del moto. Questo cambiamento di slancio richiede una forza che, nelle strade normali, è in ultima analisi fornita dall'attrito tra i pneumatici e la strada. In assenza di attrito, i pneumatici dell'auto sbanderebbero lateralmente rispetto alla loro rotazione (cioè lungo l'asse) senza poter influenzare l'inerzia dell'auto.

È importante notare che, a causa dell'effetto giroscopico , l'auto può davvero cambiare la direzione verso cui è rivolta in modo pressoché arbitrario. Il modo più semplice per ottenere questo risultato è avere un grande volano, con un asse orizzontale, all'interno dell'auto, con una massa almeno paragonabile a quella dell'auto. Se poi provi a ruotare l'asse del volano all'interno dell'auto, girerai invece l'auto attorno al volano, a causa della conservazione della grande quantità di momento angolare nel volano. (Ciò causerà anche una coppia sull'auto attorno a un asse orizzontale, ma questa può essere annullata dalla normale forza dalla superficie.) Tuttavia, anche se riesci a ruotare l'auto di 90 ° rispetto alla sua direzione di movimento, continuerà per muoversi nella stessa direzione di prima, con le ruote che slittano perpendicolarmente sul ghiaccio.

Inoltre, come hanno detto altre risposte, se l'auto può interagire con l'aria in modo significativo, sia per via aerea aspirazione e scarico, o usando il suo rigonfiamento come una vela, o sostenendo una vera vela - allora sarà davvero suscettibile alle forze esterne e sarà in grado di cambiare la sua direzione di movimento. Allo stesso modo, l'auto sarebbe in grado di sterzare se potesse lanciare rocce, urtare altre auto o usare propulsori a razzo. Tuttavia, non credo che questo risponda direttamente al nocciolo della domanda.

Se le ruote giravano abbastanza velocemente da rendere evidente un effetto giroscopico, l'unico risultato su una superficie priva di attrito (che sarebbe lo stesso senza una superficie) è che quando giri le ruote, il resto dell'auto ruoterebbe invece delle sole ruote anteriori :)

Hai bisogno di una forza di reazione per alterare la traiettoria, come una vela o l'attrito della superficie o il propulsore.

Sì, puoi

In realtà è possibile con un'auto reale, ma dovresti essere molto paziente per sterzare un po '.

Supponi di aver costruito un'auto con potere sulle grandi ruote anteriori per indurre un effetto giroscopico. Se ruoti le ruote, la direzione in cui sta andando il centro di massa non cambierà direttamente, ma cambierà l'angolo in cui il resto dei punti del corpo cambierà.

Ora usiamo un'altra proprietà delle auto: Spesso fanno la presa d'aria nella parte anteriore e hanno lo scarico nella parte posteriore. Ciò si traduce in una forza netta che è approssimativamente puntata verso il muso dell'auto. Quindi, poiché puoi girare un po 'la macchina girando le ruote, cambi la direzione di questa forza e alla fine sarai in grado di spostare l'auto un po' a sinistra oa destra.

Poiché non c'è attrito, non influenzerà altre forze che potrebbero agire sull'auto.

1. La direzione del vento che soffia sull'auto può cambiare la sua traiettoria, come attesterà qualsiasi guidatore quando guida con vento forte. Girare le ruote dell'auto può avere un leggero effetto sulla direzione risultante della forza.

2. Se l'auto ha il tetto curvo, può fungere da ala. Mettere l'auto su due ruote (ad esempio colpendo un sasso sulla strada) ti consente di cambiare la direzione di sollevamento e potresti guidare l'auto in modo simile a come sterzi un aereo.

3. Se aprissi il finestrino e tirassi fuori qualcosa (o sparassi con una pistola), la terza legge di Newton sposterebbe l'auto nella direzione opposta.

4. Il tubo di scarico funge da razzo a reazione. Se colleghi un tubo flessibile, puoi puntarlo in direzioni diverse e guidare l'auto in questo modo.

5. Se attacchi una vela sul tetto, puoi controllarla tramite cavo con le ruote e sterzate come fareste con una barca.

L'attrito è l'unica forza che farebbe muovere l'auto lungo un percorso diverso. Su una superficie priva di attrito, l'effetto giroscopico potrebbe cambiare leggermente l'orientamento dell'auto, ma non la traiettoria dell'auto. In altre parole, l'auto davanti non punterebbe più lungo la direzione di marcia, ma "sbanderebbe". (Cioè, se potessi chiamare il movimento laterale senza attrito "slittamento".)

Su un pavimento completamente privo di attrito, con l'assenza di altre forze esterne, il baricentro dell'auto continuerà per sempre nella stessa traiettoria. Quindi non è possibile sterzare.

Tuttavia, indipendentemente dal fatto che le ruote anteriori stiano ruotando o meno, la rotazione delle ruote anteriori produrrà una controcoppia che cambia l'orientamento della vettura, anche se di una quantità molto piccola. I cambiamenti nell'orientamento dell'auto e degli pneumatici saranno in rapporto inverso del MOI (momento di inerzia) dell'auto e dei pneumatici attorno all'asse dello sterzo.

Per quanto riguarda l'effetto giroscopico, poiché le ruote ruotano attorno ad un asse parallelo al suolo e la rotazione delle ruote avviene attorno ad un asse perpendicolare al suolo l'effetto giroscopico sarà sperimentato attorno ad un asse perpendicolare ad entrambi. Anche questo asse sarebbe parallelo al suolo. Quindi, supponendo che l'effetto giroscopico sia piccolo a causa del piccolo momento angolare delle ruote, l'unico effetto sarebbe la ridistribuzione del peso dell'auto sulle sue diverse ruote. Se le ruote anteriori girassero sufficientemente velocemente, l'effetto giroscopico produrrebbe una coppia sufficiente per far cadere l'auto da un lato.