Ma guarda te che thread mi ero perso per strada !
L'effetto volano come lo intendono i ciclisti è una fantasia

Il discorso
ruote va spezzato almeno in due parti indipendenti :
1) Effetto massa-inerzia.
2) Effetto aerodinamico.
(1) Ruote con maggiore massa concentrata sulle parti più lontane dal centro di rotazione aumentano l'inerzia della ruota. Ciò vuol dire che per portare la ruota (ovvero tutta la bici+ciclista) alla stessa velocità, il ciclista stesso deve produrre più energia (=+lavoro=+potenza=+spreco di energia). Energia che viene restituita solo in parte nel momento in cui la potenza erogata dal ciclista è più bassa di quella necessaria a mantenere la velocità costante. Nel momento dovrà frenare, l'impianto frenante dovrà dissipare più calore consumandosi di più.
Quindi :
- Più energia per aumentare la velocità per la maggiore inerzia.
- Più energia per mantenere la velocità per il maggiore peso.
- Più energia dissipata nel contatto ruota-strada per il maggiore peso.
- Più energia da dissipare sull'impianto frenante (che non vuol dire però maggiori spazi di frenata, a meno di arrivare al bloccaggio).
Quindi nessun vantaggio ?
No perchè il vantaggio arriva dal punto (2).
(2) Semplificando le ruote ad alto profilo, a razze o lenticolari hanno lo scopo di ridurre il moto turbolento dell'aria in modo da renderlo il più laminare possibile. L'aerodinamica è una branca molto complessa, ma uno dei punti cardine è che i moti turbolenti o pseudocausali causano vortici e tanti piccoli "effetti frenanti" che riducono la penetrazione aerodinamica.
Esattamente come accade sulle auto di formula 1, un miglior allineamento dei filetti fluidi dell'aria migliora il coefficiente di penetrazione aerodinamica.
Queste ruote allineano i flussi tagliando l'aria come fosse un coltello affilato.
Ovvero : l'effetto volano o l'inerzia non c'entrano proprio niente con le maggiori prestazioni in pianura o discesa di queste ruote.
L'osservazione superficiale del mondo può trarre facilmente in inganno, anche Arisotele fece gli stessi errori prima dell'arrivo Galileo riguardo alla caduta dei gravi
Così come hai posto l'esempio è incompleto :
- Quanto pesano ? (ovvero quanta massa hanno ?)
- Quanto sono grandi ?
- Che tipo di superficie hanno ?
In un esempio reale due palline del tipo che citi possono avere la stessa dimensione, ma hanno diversa massa e diversa superficie. Ipotizziamo comunque per assurdo che le palline abbiano anche lo stesso tipo di superficie (quindi pari attrito di contatto e rotolamento).
L'errore che fai è confondere "applicare la stessa forza" con "portare le palline alla stessa velocità". Per portare le palline alla stessa velocità dovrai fornire alla pallina più pesante (ovvero con più massa) più energia cinetica; ovvero la stessa forza per più tempo, oppure una forza maggiore per lo stesso tempo.
Ec = (1/2)*m*(v^2) + (1/2)*I*(w^2)
Ec = Energia cinetica.
m = Massa della pallina.
I = Inerzia della pallina.
v = Velocità traslazionale della pallina.
w = Velocità angolare di rotolamento della pallina (=v/r se la pallina non striscia con r=raggio della sfera)
La pallina più pesante si fermerà dopo perchè gli hai dato più energia (che non è arrivata dal nulla).
E' lo stesso errore che fa chi fa girare le ruote della bicicletta "a vuoto" per vedere quale si ferma dopo e affermare che una ruota è più performante dell'altra : portandole alla stessa velocità si fornisce in realtà più energia a quella con maggiore inerzia.
Ma non è l'unico motivo per cui la pallina si ferma dopo...
Do' per scontato che sia noto che nel vuoto due corpi con peso diverso cadono con la stessa accelerazione e quindi hanno la stessa velocità istantanea di caduta; Semplificando : un corpo (Es.: la Terra) attrae un'altro corpo (Es.: una Pallina) con una Forza proporzionale alla sua massa (F=G*mt*mp/(r^2)), ma allo stesso tempo un corpo si "oppone" alla accelerazione in modo anch'esso proporzionale alla massa (a=F/mp).
(in realtà si attraggono a vicenda ecc... ma non ci interessa).
Perchè allora se nel mondo reale faccio cadere una sfera di 5 kg di piombo arriva a terra prima di una sfera di 1 kg di piombo?
E perchè se faccio cadere un 1 kg di piume arrivano a terra dopo 1 kg di piombo ?
Suggerimento : Il motivo è da ricercare nel punto (2) precedente...
Anche la pallina che rotola sul piano non è nel vuoto...
Massimo