Frottement statique vs glissement
Lorsqu'il y a un mouvement relatif ou une tentative entre deux surfaces en contact, des forces sont créées s'opposant au mouvement. Généralement, ces forces sont appelées friction. Le frottement se produit entre les surfaces solides, les surfaces fluides et entre les surfaces fluides/solides. Le frottement à l'intérieur d'un fluide est appelé viscosité. La discussion de cet article se concentre principalement sur les forces de frottement agissant sur les surfaces solides.
À l'échelle macroscopique, l'origine des forces de frottement est attribuée aux surfaces irrégulières des corps. Lorsque de petites irrégularités de surface telles que des crevasses et des saillies sur la surface sont soumises à un mouvement relatif, elles obstruent le mouvement de l'autre pour créer des forces de réaction. Il existe des lois qui expliquent le comportement des forces de frottement.
1. Lorsque deux surfaces sont en contact et en mouvement relatif ou dans une tentative de le faire, au point de contact, la force de frottement sur le corps est de sens opposé au mouvement du corps.
2. Si les forces de frottement sur les corps sont juste suffisantes pour maintenir les corps en équilibre, les forces de frottement sont appelées frottement limite et l'amplitude du frottement peut être trouvée en tenant compte de l'équilibre.
3. Le rapport du frottement limite à la réaction normale entre deux surfaces dépend des substances dont les surfaces sont composées et de la nature des surfaces, et non de l'ampleur de la réaction normale. Le rapport est connu sous le nom de coefficient de frottement.
4. L'amplitude du frottement limite est indépendante de la surface de contact des deux surfaces.
5. En mouvement, la force de friction s'oppose à la direction du mouvement et est indépendante de la vitesse. Le rapport entre la force de frottement et la réaction normale entre les surfaces reste constant et légèrement inférieur à celui du cas de frottement limite.
Au microscope, l'origine des forces de frottement est attribuée aux forces de répulsion entre les champs électromagnétiques des molécules.
Qu'est-ce que le frottement statique ?
Lorsque le corps est dans un état statique (stationnaire), les forces de frottement agissant sur le corps sont appelées forces de frottement statiques. Dans ce cas, la somme vectorielle des forces externes agissant sur le corps est égale à l'amplitude des forces de frottement mais de sens opposé; par conséquent, le corps reste en équilibre. Les forces de frottement augmentent proportionnellement à la force externe résultante agissant sur le corps jusqu'à ce qu'il atteigne une limite et commence à bouger. Le frottement statique maximum est le frottement limite.
Le frottement est indépendant de la surface de contact des deux surfaces et dépend du matériau et de la nature du corps. Une fois que la force externe résultante dépasse le frottement limite, le corps commence à bouger.
Qu'est-ce que le frottement glissant (dynamique) ?
Lorsque le corps est en mouvement, les forces de frottement agissant sur le corps sont appelées forces de frottement dynamiques. La force de frottement dynamique est indépendante de la vitesse et de l'accélération. Le rapport entre la force de frottement et la force normale entre les surfaces reste également constant mais légèrement inférieur au rapport pour le frottement limite.
Quelle est la différence entre le frottement statique et le frottement glissant (dynamique) ?
• Le coefficient de frottement statique est légèrement supérieur au coefficient de frottement dynamique
• Le frottement statique varie proportionnellement aux forces externes, tandis que les forces de frottement de glissement (dynamiques) restent constantes, indépendamment de la vitesse et de l'accélération (et de la force externe résultante).
