당연한 질문입니다. 우리가 다루는 물리 문제들은 사실 아주 ideal 한 경우를 아주 단순화한 상황만 가정하기 때문에
현실과 괴리감이 있을 수 밖에 없습니다.
현실적으로, ant 와 wheel 표면 사이에 friction 이 없을 수가 없겠죠. ant 가 wheel 위에 서 있는데 wheel 만 돌기 시작하면
friction 이 없다면 ant 는 미끄러져버릴테니까요. 그런데, 우리가 다루는 uniform circular motion 에서는 관련된 모든
물체가 이미 같은 tangential velocity 를 가지고 회전하고 있다고 가정한 상태에서의 문제만 나오게 됩니다. 그래서
tangential 방향 friction 은 없다고 해도 같이 돌아가는데 지장은 없습니다. 문제에서 "An ant of mass m clings to the
rim...." 이라고 되어 있으니 ant 가 wheel 에서 떨어져 나가지 않기 위해 wheel 을 붙들고 있다는 것인데, 이것이
ant 가 붙어 있는 force 가 되는 것이고 오로지 radial 방향, 즉, 중심을 향하는 방향만 있다고 가정합니다.
I postion 에서는 이 clinging force 가 없어도 ant 는 잘 앉아 있는 것이고, III position 에서는 이 clining force 가
gravity 를 빼고도 centripetal force 를 줄 수 있을 정도로 악착같이 붙들고 있어야 하는 차이가 있을 뿐입니다.