Calculateur de frottement
Sommaire
Équation de la force de frottementComment trouver la force de frottement ?Frottement statique et frottement cinétiqueFAQUtilisez ce calculateur de frottement pour calculer la force de frottement entre un objet et le sol. Il est basé sur un principe simple : le frottement est proportionnel à la force normale agissant entre l'objet et le sol.
Lisez la suite pour savoir comment appliquer l'équation de la force de frottement et connaître la différence entre le frottement statique et le frottement cinétique. Vous pouvez également utiliser cet outil comme calculateur de coefficient de frottement.
Équation de la force de frottement
La formule qui permet de calculer la force de frottement est très simple :
où :
- – Force de frottement, mesurée en newtons
- – Coefficient de frottement sans dimension
- – la force normale (perpendiculaire à la surface du sol), exprimée en newtons
Frottement statique et frottement cinétique
Le frottement statique agit lorsque l'objet reste immobile. Imaginez que vous essayez de tirer une boîte lourde. Si nous ne tenons pas compte du frottement, même la plus petite force devrait provoquer une accélération de la boîte, conformément à la deuxième loi de Newton. En réalité, vous devez tirer assez fort pour que la boîte commence à bouger en raison de la force de frottement statique.
Le frottement cinétique (aussi appelé frottement dynamique) agit sur un objet en mouvement, c'est-à-dire, sur un objet dont l'énergie cinétique n'est pas nulle (voir calculateur d'énergie cinétique). En l'absence de frottement cinétique, tout objet en mouvement (par exemple, une voiture miniature que vous pousseriez) continuerait à se déplacer, car, selon la première loi de Newton, aucune force ne s'opposerait à son mouvement.
Même si la formule est la même pour le frottement statique et le frottement cinétique, vous devez vous rappeler que les coefficients de frottement sont différents. Le coefficient de frottement cinétique est généralement inférieur à celui du frottement statique.
Le frottement est la force qui vous maintient sur la route, mais saviez que les angles jouent également un rôle ? Découvrez comment avec le calculateur d'angle de virage 🇺🇸 !
Comment mesure-t-on le coefficient de frottement ?
Il existe deux méthodes simples pour estimer le coefficient de frottement : en mesurant l'angle de mouvement ou en utilisant un dynamomètre. Pour la première méthode, on place un objet sur un autre et on incline la surface jusqu'à ce que l'objet commence à bouger. Le coefficient de frottement est alors égal à tan(θ), où θ est l'angle de la surface par rapport à l'horizontale. Pour la seconde méthode, on place un objet sur une surface plane et on le tire à l'aide d'un dynamomètre. On divise ensuite les newtons nécessaires pour déplacer l'objet par le poids de l'objet pour obtenir le coefficient de frottement.
Que se passerait-il dans un monde sans frottement ?
S'il n'y avait pas de frottement, il n'y aurait rien. Le frottement qui maintient les atomes ensemble disparaîtrait, de sorte que rien ne pourrait se former. La vie n'existerait pas, car les atomes ne seraient pas suffisamment proches les uns des autres pour former de simples molécules. Le monde deviendrait un endroit dangereux, car les voitures en mouvement ne pourraient plus s'arrêter. Vous mourriez probablement aussi, car votre sang se déplacerait de plus en plus rapidement. Heureusement, ce scénario catastrophe est physiquement impossible !
Comment calculer l'énergie perdue à cause du frottement ?
L'énergie perdue en raison du frottement est égale au travail effectué par le frottement, soit F × d, où d est la distance parcourue. F peut être décomposé en μ × Fn, où μ est le coefficient de frottement et Fn est la force normale. Fn peut être décomposé en m × g × cos(θ).
En résumé : E = μ × (m × g × cos(θ)) × d
Quels sont les 4 types de frottement ?
Les 4 types de frottement sont les suivants : statique, de glissement, de roulement et fluide. Le frottement statique se produit entre deux surfaces qui ne bougent pas (l'une par rapport à l'autre). Le glissement se produit entre deux objets qui glissent l'un sur l'autre (curieux, n'est-ce pas ?) – comme lorsque vous glissez sur un plancher en bois avec vos chaussettes. Le roulement se produit entre une surface et un objet qui peut rouler (roue, balle, etc.). Le frottement fluide est le frottement entre un objet en mouvement et le milieu dans lequel il se déplace, par exemple, un avion dans l'air ou un poisson dans l'eau.
Quelle est l'unité SI de frottement ?
Comme pour toutes les forces, l'unité de frottement est le newton, qui est égal à 1 kg × m / s². En unités impériales, l'unité de force est la livre-force, lbf, dont 1 équivaut à environ 4,45 N. Le coefficient de frottement est sans dimension, et n'a donc pas d'unité.
Quelle est la différence entre le frottement statique et le frottement dynamique ?
Le frottement statique et le frottement dynamique diffèrent en fonction du mouvement. Le frottement statique est le frottement entre deux surfaces qui ne sont pas en mouvement l'une par rapport à l'autre. Si ces deux surfaces étaient en mouvement l'une par rapport à l'autre, il s'agirait d'un frottement dynamique. Par exemple, un bloc posé sur une table subit un frottement statique. Ce frottement se poursuit lorsque vous inclinez la table jusqu'à ce que le bloc se déplace, ce qui fait que le frottement devient dynamique.
Comment le frottement affecte-t-il le mouvement ?
Le frottement est ce qui permet le mouvement. Lorsqu'un objet se déplace contre un autre, deux forces opposées, mais égales, se forment en raison du frottement, sans lequel vous seriez en train de courir sur place. Le frottement nous permet également de nous arrêter – lorsqu'un objet ralenti, le frottement transforme l'énergie cinétique en énergie thermique ou vibratoire. Plus une surface est glissante (plus le coefficient de frottement est faible), plus ce transfert d'énergie est lent.
Comment trouver la force de frottement ?
Choisissez la force normale agissant entre l'objet et le sol. Supposons une force normale de
250 N.Déterminez le coefficient de frottement. Nous pouvons choisir un coefficient de frottement égal à
0,13.Multipliez ces valeurs entre elles :
(250 N) × 0,13 = 32,5 NVous venez de trouver la force de frottement ! Si vous souhaitez vérifier le travail qu'elle accomplit, consultez notre calculateur de travail et de puissance 🇺🇸 !