Frottement, rugosité, énergie calorifique

[Zanzan08]

Bonjour à tous,

Une petite question simple et de débutant :

Si je frotte ma main à une certaine vitesse et avec un certain couple sur mon bras, ça chauffe.
Si je le fais à la même vitesse, même couple, et selon la même surface de contact sur une barre de fer (une rampe d'escalier par exemple), ça brûle carrément. Et ça frotte davantage aussi.

Donc je suppose que quelle que soit la matière, l'énergie calorifique dégagée par frottement dépend de la rugosité de cette matière ? Est-ce exact ? Y a -t- il d'autres facteurs qui rentrent en jeu ?

Je ne cherche pas de formule précise, il paraît qu'il n'y a pas plus incontrôlable que les frottements... Mais plutôt à me faire une idée empirique de la chose.


D'ailleurs, plus globalement, connaissez-vous des dispositifs qui transforment l'énergie mécanique en énergie calorifique par le biais des frottements ? Ca serait une piste intéressante pour moi... Je n'ai trouvé que ça

Merci d'avance et bonne soirée !
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[LPFR]

Bonjour.
L'énergie dégagée est égale au produit de la force par la distance parcourue par le point d'application de la force. Dans votre cas cette énergie se transforme en chaleur.
Et cette force dépend de la surface (et non seulement de la rugosité) et de la force appliquée perpendiculairement à la surface.
Les plaquettes de frein et les disques sont parfaitement lises et pourtant la voiture freine et les disques chauffent.
Quand vous frottez votre main sur du fer, ça chauffe mais le fer vous refroidit la peau.
Si vous frottez sur une surface lisse de mousse de polystyrène vous risquez carrément de vous bruler, car le polystyrène ne vous refroidit pas.
Au revoir.

[invite07941352]

Bonsoir,
Beaucoup ( toutes ?) de pertes mécaniques par frottement sont transformées en chaleur , les exemples ne manquent pas .

[Zanzan08]

Bonsoir et merci pour vos réponses !

Catmandou, je suis d'accord, et d'ailleurs généralement on cherche à réduire les pertes donc les frottements... Moi je recherche plutôt à tirer partie des frottements, qui me semblent la meilleure façon de transformer l'énergie mécanique en énergie calorifique (en tout cas la plus directe).

Par contre j'ai peut-être vu un peu grand...

Encore une fois très empiriquement, pensez-vous qu'un cycliste puisse développer assez de puissance comparé à celle nécessaire pour cuire un aliment (c'était mon "projet") ? Après réflexion ça me semble démesuré, sinon les vélos d'appartement seraient munis de dissipateurs... ou fondus.

Merci d'avance si vous confirmez l'échec de cet élan inventif fou

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Re.
Un cycliste peut fournir 200 W pendant longtemps.
Une plaque de cuisinière électrique consomme 10 fois plus.
A+

[invite07941352]

Re,
Un bon cycliste moyen développe 130 W donc, il va être assez difficile et long de cuire un gigot, même dans la meilleure poêle possible qui transformera toute sa puissance en chaleur .

[Zanzan08]

Pour mettre un peu de chiffre là-dessus...

J'ai calculé ici qu'un cycliste de 70 kg roulant à 20 km/h sur un mauvais asphalte et avec une pente montante de 2% développait une centaine de Watt (frottements d'air négligés).

Or une plaque de cuisson fournit 1 kW en moyenne il me semble...

Conclusion : une journée pour réchauffer sa soupe... Si je ne me trompe pas il vaut donc mieux que je pense à une autre solution. ^^

[Zanzan08]

Vous m'avez devancé.

Merci pour votre aide !