Force de frottement Le frottement est une force qui s'oppose au mouvement d'un objet. Cette force s'exerce entre des surfaces en contact. Dans le cadre de ce sujet, la force de frottement étudiée concerne la force qui agit entre deux surfaces solides en contact, comme le frottement entre la base d'un bloc et le sol, le frottement entre la semelle d'une chaussure et le sol, ou le frottement entre une roue de voiture et la route.
Le frottement s'exerce toujours sur les surfaces des objets solides en contact, même si elles sont très lisses. À l'échelle microscopique, même les surfaces très lisses sont en réalité très rugueuses.. Lorsqu'un objet se déplace, ces aspérités microscopiques perturbent son mouvement. À l'échelle atomique, une protubérance à la surface d'un objet rapproche considérablement les atomes d'une autre surface, permettant ainsi aux forces électriques interatomiques de former une liaison chimique, unissant les deux surfaces de l'objet en mouvement. Lorsqu'un objet se déplace, par exemple lorsqu'on pousse un livre sur une table, son mouvement rencontre une résistance et finit par s'arrêter. Ce phénomène est dû à la formation et à la rupture de ces liaisons.
Lorsque la surface d'un objet frotte contre celle d'un autre, chaque objet exerce une force de frottement sur l'autre. Le frottement sur un objet en mouvement s'exerce toujours dans le sens opposé à celui de son déplacement. Outre le fait de freiner le mouvement de l'objet, le frottement peut provoquer une usure et des dommages. On peut observer ce phénomène dans les moteurs de véhicules. Par exemple, lorsqu'on lubrifie un moteur de moto, on cherche en réalité à réduire le frottement interne. Sans lubrification, le moteur tombera rapidement en panne. Cet exemple illustre l'un des inconvénients du frottement.
Types de force de frottement
Il existe deux types de force de frottement, à savoir stase (fs) et cinétique (fkLa force statique s'exerce lorsqu'un objet est immobile, tandis que la force cinétique s'exerce lorsqu'un objet est en mouvement. Si vous poussez une table immobile, la force qui s'exerce sur elle est la force de frottement statique. En revanche, lorsque la table est en mouvement, la force qui s'exerce sur elle est la force de frottement cinétique. Si vous ne poussez pas la table en mouvement de façon continue, elle finira par s'arrêter. L'arrêt de la table est dû à la force cinétique qui freine son mouvement.
Vous est-il déjà arrivé de glisser sur une surface glissante ? Lorsque vous glissez, la force qui s'exerce entre la semelle de votre chaussure ou de votre sandale et la surface glissante est le frottement cinétique. C'est comparable au freinage d'une moto ou d'une voiture sur une route mouillée et glissante, jusqu'à ce que les roues patinent. Lorsque les roues patinent, la force qui s'exerce entre la surface de la roue et la route est le frottement cinétique. À l'inverse, lorsque vous marchez, la force qui s'exerce entre la semelle de votre chaussure ou de votre sandale et le sol est le frottement statique. De même, lorsque la roue ne patine pas, la force de frottement qui s'exerce entre la surface de la roue et la route est le frottement statique.
