Friction, force qui résiste au glissement ou au roulement d’un objet solide sur un autre. Les forces de frottement, telles que la traction nécessaire pour marcher sans glisser, peuvent être bénéfiques, mais elles présentent également une grande opposition au mouvement. Environ 20% de la puissance du moteur des automobiles est consommée pour surmonter les forces de frottement dans les pièces mobiles.
Encyclopædia Britannica, Inc.
La principale cause de frottement entre les métaux semble être les forces d’attraction, appelées adhérence, entre les régions de contact des surfaces, qui sont toujours microscopiques irrégulier. Le frottement provient du cisaillement de ces jonctions « soudées » et de l’action des irrégularités de la surface plus dure labourant la surface la plus molle.
Deux faits expérimentaux simples caractérisent le frottement des solides glissants. Premièrement, la quantité de frottement est presque indépendante de la zone de contact. Si une brique est tirée le long d’une table, la force de frottement est la même, que la brique soit à plat ou debout. Deuxièmement, le frottement est proportionnel à la charge ou au poids qui presse les surfaces ensemble . Si un tas de trois briques est tiré le long d’une table, le frottement est trois fois plus important que si une brique est tirée. Ainsi, le rapport de frottement F à la charge L est constant. Ce rapport constant est appelé coefficient de frottement et est généralement symbolisé par la lettre grecque mu (μ). Mathématiquement, μ = F / L. Comme le frottement et la charge sont mesurés en unités de force (comme les livres ou les newtons), le coefficient de frottement est sans dimension. La valeur du coefficient désactivé La riction pour une caisse d’une ou plusieurs briques glissant sur une table en bois propre est d’environ 0,5, ce qui implique qu’une force égale à la moitié du poids des briques est nécessaire juste pour surmonter le frottement en maintenant les briques en mouvement à une vitesse constante. La force de frottement elle-même est dirigée à l’opposé du mouvement de l’objet. Parce que le frottement décrit jusqu’ici se produit entre des surfaces en mouvement relatif, il est appelé frottement cinétique.
Le frottement statique, en revanche, agit entre les surfaces au repos les unes par rapport aux autres. La valeur du frottement statique varie entre zéro et la plus petite force nécessaire pour démarrer le mouvement. Cette plus petite force requise pour démarrer le mouvement, ou pour surmonter le frottement statique, est toujours supérieure à la force requise pour continuer le mouvement ou pour surmonter le frottement cinétique.
Le frottement de roulement se produit lorsqu’une roue, une bille ou un cylindre roule librement sur une surface, comme dans les roulements à billes et à rouleaux. La principale source de frottement lors du roulement semble être la dissipation de l’énergie impliquée dans la déformation des objets. Si une balle dure roule sur une surface plane, la balle est quelque peu aplatie et la surface plane légèrement en retrait dans les régions en contact. La déformation ou compression élastique produite au niveau de la section avant de la zone en contact est un obstacle au mouvement qui n’est pas entièrement compensé lorsque les substances reprennent leur forme normale au niveau de la section arrière. Les pertes internes dans les deux substances sont similaires à celles qui empêchent une balle de rebondir au niveau d’où elle est lâchée. Les coefficients de frottement de glissement sont généralement 100 à 1000 fois supérieurs aux coefficients de frottement de roulement pour les matériaux correspondants. Cet avantage s’est concrétisé historiquement avec le passage de la luge à la roue. (Voir mécanique.)
