3 Définition du frottement et de l'adhérence
Solide 1 sur un plan horizontal 0
On remarque que :
La force en B doit atteindre une certaine valeur B1 pour permettre le déplacement de 1 sur 0.
B \(\leq\) B1 \(\Rightarrow\) 1 tend à se déplacer mais ne se déplace pas, on dit qu'il y a adhérence.
B > B1 \(\Rightarrow\) 1 se déplace (glisse), on dit qu'il y a frottement.
La limite entre l'adhérence et le frottement est appelée : équilibre strict (B = B1).
Les trois forces restent concourantes. Pour cela, le point A s'est déplacé vers la droite.
La force en A de 0 sur 1 s'oppose au glissement éventuel de 1 par rapport à 0.
L'angle d'inclinaison de la force en A défini le facteur (coefficient) de frottement (noté f) entre 0 et 1.
f = tan \(\varphi\)→f dépend :
des matériaux,
de la rugosité des surfaces en contact,
de la lubrification.
Fondamental : Lois de Coulomb
On utilise un cône pour donner une "image" aux angles liés au frottement et à l'adhérence.
Il faut un plus grand effort en B pour mettre 1 en mouvement (adhérence) que pour maintenir ce mouvement (frottement).
Il existe donc pour un même couple de matériaux en contact :
On dit qu'il y a adhérence en A s'il n'y a pas de mouvement relatif entre 1 et 0 \(\Rightarrow\) \(\overrightarrow {V_{(A \in 1/0)}}=\vec0\)
On dit qu'il y a frottement en A s'il y a mouvement relatif entre 1 et 0 \(\Rightarrow\) \(\overrightarrow {V_{(A \in 1/0)}} \neq\vec0\), alors \(\overrightarrow {V_{(A \in 1/0)}}\) est appelé vecteur vitesse de glissement de 1 sur 0 au point A
Remarque :
Dans le cas du FROTTEMENT, il y a déplacement entre les deux pièces en contact.
Ce déplacement peut se faire :
à vitesse constante = cinématique : On peut faire une étude statique car la force en B permet de fermer le dynamique des forces.
à vitesse variable = dynamique : L'effort en B ne permet pas de fermer le dynamique des forces.
Dans les deux cas l'effort en A est sur le cône de frottement.