Lois dufrottement

solide

Glissement

Actions decontact

Approcheénergétique

Lois du frottement solide

1

Lois dufrottement

solide

Glissement

Actions decontact

Approcheénergétique

1

Glissement

2

Lois dufrottement

solide

Glissement

Actions decontact

Approcheénergétique

Glissement

Vitesse de glissement

∀ Ref,−−−−→vg , 2/1 = −→v2 −−→v1

I Glissement si−−−−→vg , 2/1 6=

−→0

I Non glissement si−−−−→vg , 2/1 =

−→0

3

Lois dufrottement

solide

Glissement

Actions decontact

Approcheénergétique

2

Actions de contact

4

Lois dufrottement

solide

Glissement

Actions decontact

Approcheénergétique

Modélisation des actions de contact

Loi de Coulomb

5

Lois dufrottement

solide

Glissement

Actions decontact

Approcheénergétique

Rôle de l'état des surfaces

6

Lois dufrottement

solide

Glissement

Actions decontact

Approcheénergétique

Coe�cients de frottement

I Les principaux coe�cients de frottement sont comprisentre 0,1 et 1.

I fs est généralement légèrement supérieur à fd néanmoins iln'est pas rare de faire l'approximation fs = fd = f .

I Les valeurs tabulées pour les coe�cients de frottementvarient beaucoup selon les sources.

I Dans le cas du non glissement, le sens de l'actiontangentielle est déterminée par les lois de la mécanique.

7

Lois dufrottement

solide

Glissement

Actions decontact

Approcheénergétique

Application 1 : Mesure d'un coe�cient defrottement statique

Le ressort est détendu jusqu'à ce que le mobile se mette enmouvement.

Déterminer l'expression de fs en fonction de l'élongation au mo-ment de la mise en mouvement et des paramètres du problème.

8

Lois dufrottement

solide

Glissement

Actions decontact

Approcheénergétique

Application 2 : Pavé sur un plan incliné

1. Déterminer l'expression de l'angle maximal α0 du planincliné pour que le pavé reste immobile.

2. Montrer que le pavé glisse vers le bas dès lors que α > α0.

3. Véri�er que le pavé ne pourrait pas glisser vers vers le haut.

9

Lois dufrottement

solide

Glissement

Actions decontact

Approcheénergétique

3

Approche énergétique

10

Lois dufrottement

solide

Glissement

Actions decontact

Approcheénergétique

Application 2 (suite) : Freinage par frottement

4. Quelle serait la nature du mouvement en l'absence defrottement ?

5. Exprimer la puissance dissipée par les frottements solidesen fonction du temps dans le référentiel du laboratoire.

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Lois dufrottement

solide

Glissement

Actions decontact

Approcheénergétique

Mise en mouvement par frottements

hyp : non glissement

Dans les cas d'une mise en mouvement sans glissement la puis-sance des actions de contact est nulle.

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Lois dufrottement

solide

Glissement

Actions decontact

Approcheénergétique

Application 3 : Une boite posée sur une planchehorizontale

Une boite de masse m1 est posée sur une planche de masse m2

tirée dans le référentiel du laboratoire R avec une accélérationconstante −→a = a−→ux à partir de t = 0. Les deux objets sontinitialement immobiles dans R.On suppose que la boite glisse sur la planche et on note f lecoe�cient de frottement.

1. À quelle condition sur a l'hypothèse de glissement est-ellevalidée ?

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Lois dufrottement

solide

Glissement

Actions decontact

Approcheénergétique

2. Déterminer la puissance de la force de contact s'exerçantalors sur la boite dans R en fonction du temps etcommenter son signe.

3. Déterminer (dans R) la puissance de la force de contactexercée par la boite sur la planche et en déduire lapuissance totale des force de contact entre les deux solides.Commenter.

4. Que vaut la puissance des forces de contact dans le cas oùla boite ne glisse pas sur la planche.

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