Quest-ce que le frottement?

La friction est la résistance au mouvement dun objet en mouvement par rapport à un autre. Ce nest pas une force fondamentale, comme la gravité ou lélectromagnétisme. Au lieu de cela, les scientifiques pensent que cest le résultat de lattraction électromagnétique entre les particules chargées dans deux surfaces en contact.

Les scientifiques ont commencé à rassembler les lois régissant la friction dans les années 1400, mais parce que les interactions sont si complexes que la caractérisation de la force de frottement dans différentes situations nécessite généralement des expériences et ne peut pas être dérivée déquations ou de lois seules.

Pour chaque règle générale sur le frottement, il existe autant dexceptions. Par exemple , alors que deux surfaces rugueuses (comme le papier de verre) frottant lune contre lautre ont parfois plus de friction, les matériaux polis très doucement (tels que les plaques de verre) qui ont été soigneusement nettoyés de toutes les particules de surface peuvent en fait adhérer très fortement lun à lautre.

Types de frottement

Il existe deux principaux types de frottement, le frottement statique et le frottement cinétique. Le frottement statique opère entre deux surfaces qui ne se déplacent pas lune par rapport à lautre, tandis que le frottement cinétique agit entre les objets en mouvement.

Dans les liquides, le frottement est la résistance entre les couches en mouvement dun fluide, également appelée viscosité. En général, les fluides plus visqueux sont plus épais, donc le miel a plus de friction fluide que leau.

Les atomes à lintérieur dun matériau solide peuvent également subir des frottements. Par exemple, si un bloc solide de métal est comprimé, tous les atomes à lintérieur du matériau se déplacent, créant une friction interne.

Dans la nature, il ny a pas denvironnements totalement sans friction: même dans lespace lointain, de minuscules particules de matière peuvent interagir, provoquant des frottements.

Coefficient de frottement

Deux objets solides se déplaçant lun contre lautre subissent un frottement cinétique. Dans ce cas, le frottement est une fraction de la force perpendiculaire agissant entre deux objets (la fraction est déterminée par un nombre appelé coefficient de frottement, qui est déterminé par des expériences). En général, la force est indépendante de la zone de contact et ne dépend pas de la vitesse à laquelle les deux objets se déplacent.

Le frottement agit également sur les objets stationnaires. Le frottement statique empêche les objets de bouger et est généralement supérieur à la force de frottement subie par les deux mêmes objets lorsquils se déplacent lun par rapport à lautre. Le frottement statique est ce qui empêche une boîte sur une pente de glisser vers le bas.

Applications du frottement

Le frottement joue un rôle important dans de nombreux processus quotidiens. Par exemple, lorsque deux objets se frottent lun contre lautre, le frottement entraîne la conversion dune partie de lénergie du mouvement en chaleur. Cest pourquoi le frottement de deux bâtons ensemble produira éventuellement un feu.

Le frottement est également responsable de lusure des engrenages de vélo et autres pièces mécaniques. Cest pourquoi les lubrifiants, ou liquides, sont souvent utilisés pour réduire le frottement – et lusure – entre les pièces mobiles.

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