Frottement et roulements — Ingénierie, 11–13 ans
Les ingénieurs ne peuvent pas supprimer les frottements partout, mais ils peuvent les contrôler. Les roulements aident les pièces mobiles à glisser ou à tourner avec moins de force perdue.
Ce que fait le frottement
Le frottement est la résistance au mouvement lorsque deux surfaces se touchent. Il peut être utile, comme celui des semelles sur le sol, ou gaspiller de l'énergie, comme dans une chaîne de vélo qui chauffe. Les ingénieurs choisissent les surfaces, les lubrifiants ou les roulements selon le besoin.
Pourquoi la contrôler ?
Une machine qui subit trop de frottements démarre difficilement, ralentit et chauffe. On l'a compris en déplaçant de lourds objets par glissement ; les rouleaux ont rendu le travail plus facile. Un roulement résout le même problème dans une machine en remplaçant une grande partie du glissement par du roulement.
Comparer un roulement
Une roue de jouet demande une poussée de 6 newtons pour tourner sur un axe rugueux. Avec un petit roulement, elle n'en demande que 2. Étape 1 : mesure les deux poussées avec la même roue et la même charge. Étape 2 : 6 moins 2 font 4 newtons économisés. Étape 3 : le roulement réduit la résistance ; il ne crée pas d'énergie.
L'erreur compréhensible
On peut croire que tout frottement est mauvais et que toutes les surfaces devraient être aussi lisses que possible. Marcher, freiner et tenir des objets deviendraient alors difficiles. La bonne question n'est pas « Comment supprimer les frottements ? », mais « Où doivent-ils être forts et où faibles ? »
Où cela apparaît
On trouve des roulements dans les roues de vélo, les planches à roulettes, les ventilateurs, les lave-linge et les moteurs électriques. Le lubrifiant d'un moteur permet aux pièces métalliques de bouger en s'usant moins vite. Les semelles et les sculptures des pneus font l'inverse : elles gardent un frottement utile avec le sol.
Continue d'explorer
Autres langues
Chargement de MyLeoNes™…