Les frottements peuvent aider ou gêner le mouvement — Éducation physique, 11–13
Les frottements sont une force de contact qui s’oppose au glissement, mais ils donnent aussi de l’adhérence. Leurs deux aspects expliquent les chaussures, les freins et l’importance des surfaces.
Ce que font les frottements
Quand deux surfaces se touchent et que l’une essaie de glisser, les frottements s’opposent à ce glissement. Ils peuvent ralentir un objet, mais ils empêchent aussi les pieds de glisser et permettent de freiner un vélo. Les surfaces rugueuses donnent souvent plus d’adhérence, mais pas toujours.
Pourquoi avons-nous besoin de frottements ?
On a d’abord remarqué les frottements comme un problème lorsque les chariots et les outils étaient difficiles à déplacer. On a aussi découvert qu’en supprimer trop rendait la marche et l’arrêt impossibles. Les machines utilisent donc de l’huile pour réduire les frottements gênants, tandis que les chaussures et les pneus sont conçus pour augmenter l’adhérence utile.
Une chaussure sur le sol
Imagine que tu pousses une chaussure sur un sol en bois avec une force de 6 N. Les frottements s’y opposent avec 2 N : la force non équilibrée vaut donc 6 − 2 = 4 N vers l’avant. Si le sol est mouillé et que les frottements tombent à 1 N, il reste 5 N vers l’avant et la chaussure accélère plus facilement.
Les frottements ne sont pas toujours mauvais
Une erreur fréquente consiste à penser que les frottements ne font que gaspiller de l’énergie. Cela paraît logique, car ils peuvent chauffer les pièces et ralentir les machines. Pourtant, sans eux, le pied glisserait vers l’arrière en marchant et le frein d’un vélo n’adhérerait pas à la roue.
Les frottements dans les objets du quotidien
Les chaussures de sport ont des semelles à motifs pour accrocher au sol, tandis que les skis sont lisses pour glisser. Les pneus ont besoin de frottements pour tourner et freiner, mais les roulements utilisent des lubrifiants pour les réduire entre les pièces mobiles. Les concepteurs choisissent le niveau de frottement adapté à chaque tâche.
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