Force de frottement (livre d´école)

[Bartolomeo]

Dans un livre d´école j´ai lu que la force de frottement sur une surface était uniquement proportionelle au poid et non à la surface. Donc si je pousse 3 pavés superposé j´applique la même force qu´en poussant les pavés l´un derriere l´autre.
C´est typiquement bouquin d´école tout est tjs idéal, y a pas d´air, pas de chauffement enfin bref moi ca passe pas. Rien est démontré! Je comprend pas et pourtant j´aimerai bien! Je suis plus à l´école j´ai plus envie d´admettre je veux comprendre! En espérant que vous m´aidiez!

Si la surface est ideale alors il n´y a pas de force de frottement entre le pavé et la surface sur laquelle il est posé. Si la surface n´est pas ideal, donc il y aura des frottements, c´est comme si chaque grains ( comme du papier de verre) du pavé reste cogné contre les grains de la surface du sol. Si je pousse le pavé je dois contrer son poid pour arriver au sommet d´un grain, c´est comme de pousser le pavé horizontalement contre une pente avec une surface idéale. Si je mets 2 pentes en parallel et divise le poids de chaque pavés par 2 ca revient au même.
Donc c´est cette modélisation qui montre que la surface ne joue aucun rôle sur la force de frottement?
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[zoup1]

La raison pour laquelle la force de frottement entre 2 surfaces solides "réelles" est indépendante de la surface est la suivante :
Une surface "réelle" présente une ruguosité, des irrégularités. Lorsqu'on met 2 surfaces en contact, elle vont partiellement s'imbriquer. Mais typiquement, il va y avoir 3 points de contacts pas plus entre les 2 surfaces si celles ci sont totalement indéformables ou si on applique une force "nulle" pour assurer ce contact.
Dès lors qu'on applique une force sur le contact, les surfaces vont se déformer et les points de contact se multiplier. Le nombre de ces points de contact est plutot proportionnel à la force appliquée et non pas à la surface en présence. C'est la présence de ces points de contact et leur rupture qui est physiquement à l'origine de la force de frottement. Voilà pourquoi en gros on a cette loi d'amonton-coulomb (c'est comme cela que s'appelle la loi sur le frottement) ;

http://www.cnrs.fr/publications/imag...36Richetti.pdf

[Bartolomeo]

merci pour cette expliquation et le lien trés interessant!
Si je comprend bien la force de frottement dépend de la force nominale car elle augmente la surface de connection réelle entre le pavé et le sol.

Mais n´y a t´il pas une contradiction avec cette manie des bouquins de classe de tout vouloir idéaliser, parce que théoriquement, si je considere le pavé et le sol comme idéal, ils ne sont pas sencé se déformer!

[zoup1]

Mais n´y a t´il pas une contradiction avec cette manie des bouquins de classe de tout vouloir idéaliser, parce que théoriquement, si je considere le pavé et le sol comme idéal, ils ne sont pas sencé se déformer!

Ce n'est pas simplement une manie, mais aussi une démarche. Faire de la physique, c'est aussi modéliser des phénomènes, en simplifiant des problèmes complexes. Cela passe par des modèles "idéaux". Les simplifications ne sont simplement pas toujours à effectuer dans le même sens suivant ce que l'on a à modéliser.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Bartolomeo]

je suis d´accord avec toi! Mais dans ce context c´est du n´importe quoi!
s´il n´y a que 3 points de jonction ce n´est plus une surface idéale, c´est pas un pavé mais un trépied! En plus il n´y a pas de frottement sur une surface idéale.

Je trouve que dans un bouqin d´école c´est mal expliqué! Par contre ton explication elle aurait trés bien fait l´affaire!

[zoup1]

Tout dépend du point de vue pour lequel elle est idéale.
Si c'est pour regarder des effets géométrique, sa planéité un gage de "perfection".

En ce qui concerne le frottement, il en va tout autrement, une surface parfaitement plane (le mieux que l'on puisse réaliser est sans doute une fracture dans un plan de clivage d'un monocristal (je ne sais pas très bien si c'est comme cela qu'il faut dire)- (le tout bien propre - il faut pas attendre trop longtemps car cela se salit vite). Si on la mets en contact avec le même type de surface, on alors un frottement qui devient tellement gigantesque qu'on ne peut plus parler de frottement, mais plutôt de collage ou d'adhésion. Cette surface parfaite est le pire système "modèle" que je connaisse pour le frottement.

La planéité d'une surface dépend beaucoup de l'échelle à laquelle on la regarde. Pour faire des manips sur le frottement, un système qui marche bien, c'est d'utiliser des feuilles de papier épais. A l'échelle du bloc (de l'ordre de la dizaine de centimètre) c'est géométriquement une figure simple, plane ; "idéale". A petite échelle (de l'ordre du millimètre) cela devient beaucoup plus accidenté.