Force de frottement

Pour la force de frottement, il suffit de la masse, du coefficient et de l’inclinaison : un corps de 10 kg avec μ = 0,3 sur sol plat subit F = 0,3 × 10 × 9,81 ≈ 29,4 N. Sur un plan incliné s’ajoute la composante de pente.

Exemple : Masse 10 kg · Coefficient de frottement μ 0,3 · Angle d’inclinaison 20 ° → Force de frottement : Force de frottement F = 27,65 N. Source : Wikipedia – Reibung (Coulombsches Reibungsgesetz). Mise à jour : .

kg
statique pour démarrer, dynamique pendant le glissement ; de 0,05 à 1 en général
°
0 = surface plane, jusqu’à 89
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Résultat

Force de frottement
Force de frottement F = 27,65 N
Forces
ForceValeur
Poids P = m · g98,07 N
Force normale N92,15 N
Force de frottement F = μ · N27,65 N
Composante de pente = P · sin α33,54 N
Force de traction en montée (vitesse constante)61,19 N
Force de retenue en descente (négative : glisse seul)5,9 N
Angle limite arctan μ16,7 °
Le corps glisse-t-il ?
Le corps glisse : la composante de pente dépasse le frottement. Avec ce nombre comme coefficient dynamique, il accélère de a = 0,59 m/s². Angle limite : 16,7 °.
Le calcul utilise l’accélération normale de la pesanteur g = 9,80665 m/s². Les coefficients de frottement dépendent du matériau, de la surface et de l’état ; ce sont des valeurs mesurées, pas des constantes de la nature.

Comment le calcul est fait

La force de frottement est le produit du coefficient de frottement par la force normale : F = μ · N. La force normale est celle avec laquelle le corps appuie perpendiculairement sur le support. Sur sol plat, elle est égale au poids m · g.

Frottement statique et dynamique

Tant que le corps est immobile, le frottement statique retient jusqu’à une valeur maximale μ · N. Dès qu’il glisse, c’est le frottement dynamique, en général un peu plus faible, qui agit. L’outil utilise le coefficient saisi pour les deux : il indique à partir de quand le corps glisse, puis donne l’accélération. D’après la loi de Coulomb, l’aire de contact n’intervient pas.

Plan incliné

Sur une pente d’angle α, le poids se décompose en force normale N = m · g · cos α et composante de pente m · g · sin α. Le corps glisse quand la composante de pente dépasse μ · N, donc au-delà de l’angle limite arctan μ. La force de traction en montée à vitesse constante vaut la composante de pente plus le frottement.

Questions fréquentes

Comment calculer la force de frottement ?

F = μ · N, avec le coefficient de frottement μ et la force normale N. Sur sol plat, N = m · g. Pour 10 kg et μ = 0,3, cela donne environ 29,4 N.

Quelle différence entre frottement statique et dynamique ?

Le frottement statique retient un corps immobile et il est plus grand ; le frottement dynamique agit sur un corps qui glisse. Les deux suivent F = μ · N, avec des coefficients différents.

À partir de quel angle un corps glisse-t-il sur un plan incliné ?

Au-delà de l’angle limite pour lequel tan α = μ. Pour μ = 0,5, c’est environ 26,6 °, quelle que soit la masse.

Sources et références juridiques

Dernière mise à jour : · Principes éditoriaux

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