loi de coulomb en mécanique

[invitee75a2d43]

bonjour,

quelqu´un pourait-il m´expliquer en mots simples à quelles situations correspondent les formules de la loi de coulomb sur les frottements? Je trouve mon cours assez confus, mais peut-être c´est moi qui dec...

Bon, pour la première loi de Coulomb, ça va, fastoche, la force de frottements est colinéaire à la vitesse de glissement et de sens opposé.

Pour la deuxième loi, j´ai deux trucs: d´une part T = fN, où f est le coefficient de frottement, mais d´autre part j´ai la page d´après T <= fN. Faudrait savoir. À quoi correspondent ces deux formules?

Je tiens à préciser que je suis pas étudiant en physique, mais en maths, alors faut pas m´assommer avec des démonstrations trop compliquées.

merci d´avance

christophe
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[yahou]

Le f dont tu parles semble être le coefficient de frottement statique. Quand l'objet se déplace, il faut remplacer f par le coefficient de frottement dynamique, qui est plus petit que f, d'où T<=fN.

[invite603107e6]

Bonjour,
le f est le coefficient de frottement statique, il correspond à un seuil de mise en glissement : il faut appliquer au corps une force supérieure à fN pour le mettre en glissement. Si la force appliquée F est inférieure à fN, alors le corps n'est pas en glissement donc l est au repos, la somme des forces qui s'exercent sur lui est donc nulle, donc T+F = 0 et T = -F. En dessous du seuil, la force de frottement s'ajuste pour maintenir l'équilibre à une valeur qui est donc bien inférieure à fN (en norme). Une façon de voir le frottement simplement (et surtout d'intuiter la direction de la force de frottement) est de considérer que le contact est fait de petits ressorts qui relient les deux corps (ce sont les aspérités interfaciales). Si on essaye de déplacer un des deux coprs par rapport à l'autre, on tend les ressort, la force de frottement augmente, jusqu'à ce que les resorts cassent (le seuil statique).

[yahou]

Effectivement j'avais oublié la moitié du problème. En fait on a T=fN uniquement au seuil statique (juste quand l'objet se met en mouvement) et T<=fN dans les autres cas. J'avais pensé au cas dynamique parce que tu parlais de vitesse de glissement.

Il faudrait que tu précise un peu le contexte. Il y a sûrement quelques phrases écrites autour de ces deux formules, non ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6f25a1fe]

Bonjour.
Pour que tout ca soit plus claire, il faut se représenter les solides et les résultantes N et T. On imagine alors ce que l'on appelle le "cône de frottement" d'angle phi et de normale la direction de N. Ton coeffiscient de frottement vaut alors f=tan(phi).

La loi de Coulomb nous dit alors que :
- la résultante R=T+N est toujours situé à l'intérieur ou sur le bord de ce cône de frottement
- a la limite du glissement, on obtient que R est exactement sur le bord du cône et on a alors T=fN
- Si le solide ne bouge pas (il y a adhérence), R est strictement dans le cône d'où T<fN

Il s'agit ici de frottement sec, et plus précisément du "frottement de glissement" (rien à voir avec le "frottement de roulement"). Il est a noté que le point d'application de la résultante R n'est a priori pas situé au centre du solide, mais décalé vers l'avant (en général).

question : existe-t-il un autre modèle pour décrire le frottement de glissement sec ? (un peu comme pour le frottement fluide ou l'on a fv et fv²)

[invite603107e6]

Il existe de nombreux modèles de frottement pour le frottement sec, c'est un sujet de recherche actuel, où beaucoup de choses restent à comprendre. Essentiellement, si on veux estimer la dissipation, Coulomb est très suffisent. Par contre, il y a des instabilités de glissement dues aux (même très faibles) écarts à Coulomb qui peuvent avoir des conséquences dramatiques (gincements, usure, tremblements de terre!!), et là il y a vraiment besoin de mieux, mais pas mal de choses on déja été faites...

[invitee75a2d43]

bon ben merci à tous, c´est exactement ce qu´il me fallait pour comprendre le truc. Aussi cette histoire de cône de frottement qui m´intriguait. Maintenant je comprend la relation avec le sinus.

christophe

[invitedc87e3ee]

bonjour à tous
je voudrait juste m'informer sur le domaine d'utilisation de la loi de coulomb
a+