Forces de contact — Sciences, 11–13
Une force est une poussée ou une traction. Les forces de contact, comme les frottements et la résistance de l’air, agissent lorsque des objets se touchent et peuvent modifier le mouvement.
Les poussées et les tractions changent le mouvement
Une force peut mettre un objet en mouvement, l’arrêter, l’accélérer, le ralentir ou le faire tourner. Les frottements agissent entre des surfaces en contact, tandis que la résistance de l’air agit entre un objet en mouvement et l’air. Les forces sont invisibles, mais leurs effets sur le mouvement se mesurent.
Pourquoi inclure les frottements ?
Le problème est que les objets ne se déplacent pas dans un monde parfaitement vide et lisse. Une petite voiture ralentit sur le sol dès qu’on cesse de la pousser, et un frein de vélo doit ralentir une roue. Les frottements expliquent ces effets et aident à prévoir quand les surfaces accrochent, glissent, chauffent ou s’usent.
Une boîte sur le sol
Tu pousses vers la droite une boîte de 4 kg avec une force de 12 N. Les frottements agissent vers la gauche avec 5 N, car le sol s’oppose au glissement. Les forces s’opposent, donc la force résultante vaut 12 − 5 = 7 N vers la droite. Si tu arrêtes de pousser, les frottements continuent et la boîte ralentit jusqu’à s’arrêter.
Le mouvement n’a pas besoin d’une force vers l’avant
Une erreur fréquente consiste à penser qu’un objet en mouvement doit subir une force vers l’avant. Cela paraît logique, car nos poussées cessent souvent quand l’objet s’arrête, mais les frottements sont souvent la cause cachée. Quand ils sont faibles, comme sur la glace, un objet peut continuer à avancer sans être poussé.
Chaussures, pneus et freins
Les semelles et les pneus de vélo ont besoin de suffisamment de frottements pour accrocher le sol, surtout quand il est mouillé. Les freins utilisent les frottements pour transformer le mouvement en chaleur et ralentir les roues. Les ingénieurs réduisent les frottements gênants avec de l’huile ou des roulements, mais ne les suppriment pas : sans adhérence, marcher et diriger seraient impossibles.
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