La friction est une sorte de force qui s’oppose au mouvement de deux objets l’un vers l’autre. C'est une force de contact lorsque deux objets sont en contact, ils subissent une friction.

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La friction est définie comme l'opposition offerte par les surfaces qui sont en contact lorsqu'elles étaient en mouvement relatif.

Il existe différents types de frottements en fonction du type d'objets, pour s'opposer au mouvement d'objets glissants ou pour résister au mouvement de deux objets lorsqu'ils sont soumis à un mouvement relatif l'un par rapport à l'autre. Les types de friction sont les suivants :

1. Frottement statique
2. Frottement de glissement
3. Frottement de roulement
4. Frottement cinétique
5. Frottement fluide.

Frottement statique

La friction statique, comme son nom l'indique, signifie statique au repos, donc la friction statique agit sur les objets lorsqu'ils sont en position de repos. Lorsque les deux objets sont au repos ou que l'un des objets est légèrement incliné ou incliné, le frottement qui s'oppose au mouvement de l'objet est appelé frottement statique.

Formule du coefficient de friction statique

Le coefficient de frottement statique peut être calculé avec la formule : -

µs = F /N

Où

F = Force de frottement statique

μs = coefficient de frottement statique

N = Force normale

Exemples de frottement statique

• Une voiture garée sur la pente, le frottement statique des roues avec la route maintient la voiture dans sa position.
• Les lunettes sur le nez sont un autre exemple courant de friction statique.
• Porter une montre, accrocher une chemise sur un cintre, une bague à la main, des ceintures qui retiennent notre pantalon sont quelques exemples courants de friction statique.
• Goutte d'eau sur une vitre.
• Tuiles qui collent sur le toit en raison de fortes forces du ciment, ici la cause du frottement est chimique.

Force de friction statique

Lois du frottement statique

1. En frottement statique, la force maximale est indépendante de la zone de contact.
2. La force normale est comparée à la force maximale de frottement statique, cela signifie que, si la force normale augmente, la force externe maximale que l'objet peut posséder sans bouger augmente également.

Exemples de problèmes

Question 1 : Une force de 400 N est exercée sur une caisse de 10 kg encore au sol. Si le coefficient de frottement est de 0,3, quelle est la valeur du frottement statique ?

Solution:

Donné,

Force F = 400 N,

Coefficient de frottement, μ_s= 0,3

Le frottement statique est donné par F_s= m_sF_n

= 0,3 × 400 N

F_s= 120 N.

Question 2 : Énoncer les lois du frottement statique.

Répondre:

1. En frottement statique, la force maximale est indépendante de la surface de contact.
2. La force normale est comparée à la force maximale de frottement statique, cela signifie que, si la force normale augmente, la force externe maximale que l'objet peut posséder sans bouger augmente également.

Question 3 : Une boîte maintenue au sol subit une force de 90N avec un coefficient de frottement statique de 0,4. Trouvez la force de friction.

Solution:

Donné,

Force appliquée ou force normale N = 90 N

Coefficient de frottement = 0,4

Le frottement statique peut être calculé comme suit : F = μ_s×N.

F = 0,4 × 90

= 36 N

Question 4 : Une caisse de 40Kg maintenue au sol subit une force de 60N horizontalement et son coefficient de frottement statique de 0,2. Trouvez la force de friction. La boîte va-t-elle bouger de sa position ?

Solution:

Donné,

Force appliquée = 60 N

Coefficient de frottement = 0,2

Force normale F_n= mg = 40 × 10 = 400 N.

symbole de dérivée partielle latex

Le frottement statique peut être calculé comme suit : F = μ_s×N.

F = 0,2 × 400

= 80 N

Nous pouvons voir que la force de frottement statique, soit 80 N, est supérieure à la force appliquée de 60 N, ce qui signifie que la boîte restera dans sa position.

Question 5 : Une Force de 50 N est exercée sur la boîte maintenue au sol avec le coefficient de frottement statique de 0,2. Trouvez la force de friction.

Solution:

Donné,

Force appliquée ou force normale N = 50 N

Coefficient de frottement = 0,2

Le frottement statique peut être calculé comme suit : F = μ_s×N.

F = 0,2 × 50

= 10 N

Question 6 : Une force de 30N s'exerce horizontalement sur la boîte de 20Kg maintenue au sol avec le coefficient de frottement statique de 0,3. Trouvez la force de friction. Déterminer le déménagement de la boîte de testament ou non ?

Solution:

Donné,

Force appliquée = 150 N

Coefficient de frottement = 0,3

Force normale F_n= mg = 30 × 10 = 300 N

Le frottement statique peut être calculé comme suit : F = μ_s×N.

F = 0,3 × 300

= 90 N

Nous pouvons voir que la force de frottement statique, c'est-à-dire 90 N, est supérieure à la force appliquée de 30 N, ce qui signifie que la boîte ne bougera pas de sa position.

Question 7 : Une boîte ayant une masse de 20 kg est posée sur une surface lisse. Le frottement statique entre ces deux surfaces est donné par 30 N. Trouvez le coefficient de frottement statique ?

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Solution:

Donné,

Masse de la boîte, m = 20 kg

Friction entre eux, F = 30 N

Coefficient de frottement statique μ_s= ?

Nous savons que,

Force normale, N = mg

Donc, N = 20 × 9,81 = 196,2 N (g = 9,81)

Car le coefficient de frottement statique est,

m_s= F/N

m_s= 30/196,2

m_s= 0,153