Forces de frottement statique et cintique

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Forces de frottementstatique et cinétique
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Les lois du frottement
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Les lois du frottement

• Le frottement est proportionnel à la normale f
  µ n
• où µ est le coefficient de frottement

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Les lois du frottement

• Le frottement est proportionnel à la normale f
  µ n
• où µ est le coefficient de frottement
• Le frottement dépend de la nature des surfaces en
  contact

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Les lois du frottement

• Le frottement est proportionnel à la normale f
  µ n
• où µ est le coefficient de frottement
• Le frottement dépend de la nature des surfaces en
  contact
• Le frottement ne dépend pas des autres facteurs (
  vitesse, aire des surfaces)

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Deux types de frottement
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Deux types de frottement

• Frottement statique
• Lorsque les surfaces en contact ne glissent pas
  lune sur lautre
• µs coefficient de frottement statique

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Deux types de frottement

• Frottement statique
• Lorsque les surfaces en contact ne glissent pas
  lune sur lautre
• µs coefficient de frottement statique
• Frottement cinétique
• Lorsque les surfaces en contact glissent lune
  sur lautre
• µc coefficient de frottement cinétique

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Un petit problème

• Une caisse de 10,2 kg (100 N) repose sur une
  surface rugueuse pour laquelle µs 0,8 et µc
  0,6.
• On exerce sur cette caisse une force horizontale
  F qui augmente graduellement, à partir de 40 N,
  jusquà 100 N, puis diminue graduellement jusquà
  40 N.
• Calculez laccélération de la caisse pour les
  valeurs de force suivantes
• 40 N 60 N 80 N 100 N 80 N 60 N
  40 N

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Les formules du frottement

• Frottement statique
• 0 fs µsn
• Frottement cinétique
• fc µcn

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Une petite question

• Un livre repose sur une table que lon incline
  petit à petit. Tant que le livre est immobile,
  quel est le frottement qui intervient ?
• Faites votre choix (a) frottement statique
• (b) frottement cinétique

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Une petite question

• Un livre repose sur une table que lon incline
  petit à petit. Tant que le livre est immobile,
  quel est le frottement qui intervient ?
• Réponse (a) frottement statique
• (b) frottement cinétique

13
Une petite question

• Quel est le frottement qui permet à une personne
  de marcher sur une surface rugueuse sans glisser
  ?
• Faites votre choix (a) frottement statique
• (b) frottement cinétique

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Une petite question

• Quel est le frottement qui permet à une personne
  de marcher sur une surface rugueuse sans glisser
  ?
• Réponse (a) frottement statique
• (b) frottement cinétique
• Dans quelle direction est alors le frottement
  statique ?
• Faites votre choix (a) vers lavant
• (b) vers larrière

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Une petite question

• Quel est le frottement qui permet à une personne
  de marcher sur une surface rugueuse sans glisser
  ?
• Réponse (a) frottement statique
• (b) frottement cinétique
• Dans quelle direction est alors le frottement
  statique ?
• Réponse (a) vers lavant
• (b) vers larrière

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Une petite question

• Cette fois-ci, quel est le frottement qui permet
  à une voiture de rouler sans glisser ?
• Faites votre choix (a) frottement statique
• (b) frottement cinétique

17
Une petite question

• Cette fois-ci, quel est le frottement qui permet
  à une voiture de rouler sans glisser ?
• Réponse (a) frottement statique
• (b) frottement cinétique
• Dans quelle direction est alors le frottement
  statique ?
• Faites votre choix (a) vers lavant
• (b) vers larrière

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Une petite question

• Cette fois-ci, quel est le frottement qui permet
  à une voiture de rouler sans glisser ?
• Réponse (a) frottement statique
• (b) frottement cinétique
• Dans quelle direction est alors le frottement
  statique ?
• Réponse (a) vers lavant
• (b) vers larrière

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Une petite question

• Lorsquun bloc est immobile sur une surface qui
  exerce sur lui une normale de module n, le module
  de la force de frottement qui sexerce sur lui
  est toujours égal à µsn.
• Faites votre choix (a) Vrai
• (b) Faux

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Une petite question

• Lorsquun bloc est immobile sur une surface qui
  exerce sur lui une normale de module n, le module
  de la force de frottement qui sexerce sur lui
  est toujours égal à µsn.
• Réponse (a) Vrai
• (b) Faux

21
Une petite question

• Lorsquun bloc glisse sur une surface qui exerce
  sur lui une normale de module n, le module de la
  force de frottement qui sexerce sur lui est
  toujours égal à µcn.
• Faites votre choix (a) Vrai
• (b) Faux

22
Une petite question

• Lorsquun bloc glisse sur une surface qui exerce
  sur lui une normale de module n, le module de la
  force de frottement qui sexerce sur lui est
  toujours égal à µcn.
• Réponse (a) Vrai
• (b) Faux

23
Une petite question

• La force de frottement statique peut être
  responsable de la mise en mouvement dun objet.
• Faites votre choix (a) Vrai
• (b) Faux

24
Une petite question

• La force de frottement statique peut être
  responsable de la mise en mouvement dun objet.
• Réponse (a) Vrai
• (b) Faux
• Illustrez votre réponse par un exemple.

25
Une petite question

• La force de frottement qui sexerce sur un objet
  est toujours orientée dans le sens contraire du
  vecteur vitesse de lobjet.
• Faites votre choix (a) Vrai
• (b) Faux

26
Une petite question

• La force de frottement qui sexerce sur un objet
  est toujours orientée dans le sens contraire du
  vecteur vitesse de lobjet.
• Faites votre choix (a) Vrai
• (b) Faux

27
Une petite question

• Sur une surface horizontale, on tire sur un bloc
  dacier de 2 kg avec une corde orientée à 30 par
  rapport à lhorizontale.
• On observe que le bloc glisse vers la droite.
• La tension dans la corde est de 4 N et le
  coefficient de frottement cinétique entre le bloc
  et la surface est égal à 0,04.
• Déterminez laccélération du bloc.

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Solution du petit problème
T
n
30
a
fc
mg
29
Solution du petit problème
y
T
n
n
T
30
q
a
x
fc
fc
mg
mg
30
Solution du petit problème
y
T
n
n
T
30
q
a
x
fc
fc
mg
mg
31
Solution du petit problème
y
T
n
n
T
30
Tsinq
q
a
x
Tcosq
fc
fc
mg
mg
32
Solution du petit problème
y
T
n
n
T
30
Tsinq
q
a
x
Tcosq
fc
fc
mg
mg
33
Solution du petit problème
y
T
n
n
T
30
Tsinq
q
a
x
Tcosq
fc
fc
mg
mg
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Un petit problème

• On dépose un bloc de laiton de 2 kg sur une
  plaque en acier. On augmente lentement langle q
  que fait la plaque avec lhorizontale et on
  obtient que le bloc se met à glisser lorsque q
  dépasse 27.
• On désire déterminer le coefficient de frottement
  statique entre le laiton et lacier.

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Solution du petit problème
y
n
x
fs
q
q
mg
36
Solution du petit problème
y
n
x
fs
q
q
mg
37
Solution du petit problème
y
n
x
fs
q
mg sinq
mg cosq
q
mg
38
Solution du petit problème
y
n
x
fs
q
mg sinq
mg cosq
q
mg
39
Solution du petit problème
y
n
x
fs
q
mg sinq
mg cosq
q
mg
40
Solution du petit problème
y
n
x
fs
q
mg sinq
mg cosq
q
mg
41
Solution du petit problème
y
n
x
fs
q
mg sinq
mg cosq
q
mg
42
Solution du petit problème
y
n
x
fs
q
mg sinq
mg cosq
q
mg