Le frottement par glissement et le frottement par roulement sont deux types de forces de frottement qui agissent contre le mouvement d'un objet sur une surface. Le frottement est une force qui empêche les objets adjacents de glisser les uns contre les autres.
Le frottement de roulement est plus difficile à analyser que le frottement de glissement. Le frottement de roulement est inférieur au frottement cinétique lié au glissement.
Faits marquants
- Le frottement de glissement et de roulement sont deux types de frottement qui se produisent lorsque deux surfaces entrent en contact et résistent au mouvement.
- Le frottement par glissement se produit lorsque deux surfaces glissent l'une contre l'autre, créant de la chaleur et de l'usure, tandis que le frottement par roulement se produit lorsqu'un objet circulaire roule sur une surface, créant moins de frottement et d'usure.
- Le frottement de roulement est inférieur au frottement de glissement et est responsable du mouvement fluide des objets tels que les roues, les roulements et les engrenages.
Friction de glissement vs friction de roulement
La différence entre le frottement par glissement et le frottement par roulement est que le frottement par glissement se produit chaque fois qu'un contact frotte contre un autre, mais le frottement par roulement se produit lorsqu'une entité roule sur une autre surface. Le frottement par glissement peut être classé comme une forme de frottement, mais pas le frottement par roulement.
Le frottement par glissement est un concept simple avec de nombreuses applications. Nous ne pouvons pas localiser une finition plate dans la vie réelle. En raison de la vitesse relative entre les deux surfaces adjacentes, lorsqu'un élément glisse sur n'importe quelle surface, il reçoit une force vers l'arrière.
Le frottement par glissement a toujours été l'opposé du mouvement. Chaque fois que nous essayons de faire glisser un objet sur un sol plat, comme une armoire, nous subissons une friction de glissement.
La création de la roue circulaire est considérée comme un bassin versant moment de l'histoire humaine. La première roue est née de la nécessité de faire rouler un objet. Le frottement de roulement est une force qui résiste au mouvement lorsqu'un objet roule sur une surface.
Idéalement, lorsqu'une chose roule doucement sur une surface, il n'y a pas de frottement de glissement entre les surfaces en contact. En pratique, cependant, le corps et la surface se plient en raison des propriétés élastiques.
Tableau de comparaison
| Paramètres de comparaison | Friction de glissement | Friction de roulement |
|---|---|---|
| Se produit le | Cela se produit en raison d'une relation entre la taille des minuscules bosses sur les surfaces. | Cela se produit à la suite d'une distorsion de surface. |
| Type de frottement | Le frottement par glissement est un type de frottement qui peut être accepté. | Le frottement de roulement est une forme de frottement, pas une force de résistance. Il est important de se rappeler que toutes les forces de résistance ne sont pas des frottements. |
| Dépendance du coefficient | La faible quantité de chaleur accessible et la structure des surfaces ont un impact sur le coefficient, qui n'est pas uniquement dû à des effets extérieurs. | Le rayon de l'objet roulant, la profondeur à laquelle l'objet s'abaisse, la structure de la couche de surface et plusieurs autres éléments influencent tous le coefficient. |
| Type de résistance | Pour arrêter le mouvement relatif, le frottement de glissement fonctionne comme un facteur externe constant tout au long de la zone de contact. | Le frottement de roulement est une force qui génère un couple inverse dans le but d'empêcher le mouvement de roulement. |
| Ampleur de la résistance | Le frottement de glissement entre l'arbre et la roue est remplacé par un frottement de roulement pour la plupart des domaines d'application en utilisant des roulements à billes. | Par rapport au frottement de glissement, le frottement de roulement est nettement inférieur. |
Qu'est-ce que le frottement par glissement ?
La force de frottement entre les deux objets qui se frottent l'un contre l'autre est appelée frottement de glissement. La présence de minuscules renflements sur une surface provoque un frottement de glissement.
Les protubérances s'engagent lorsque les deux surfaces se déplacent l'une contre l'autre, et du travail est nécessaire pour maintenir les objets en mouvement. Nous ne travaillons pas ici contre la gravité, donc la résistance que nous percevons est due au frottement de glissement.
De plus, dans un état statique, la force appliquée tentant de faire glisser l'article est toujours égale au frottement agissant sur celui-ci. Lorsque nous augmentons progressivement la force appliquée, l'objet commence à progresser dans la direction du facteur externe à un moment donné.
Le glissement peut avoir lieu entre deux objets de n'importe quelle forme, mais le frottement de roulement est la force de frottement associée au mouvement de rotation. Le coefficient de frottement de roulement est bien inférieur au coefficient de frottement de glissement. Il produit davantage de sous-produits acoustiques et thermiques.
Il existe certaines exceptions, comme les métaux avec différents coefficients de frottement statique et glissant et les petites surfaces où les forces d'attraction des molécules priment.
Elle est déterminée par deux facteurs : l'un est la substance de l'objet et l'autre est son poids. Toute augmentation de la surface de contact n'affecte pas le frottement de glissement.
Qu'est-ce que le frottement roulant ?
Chaque fois que la surface d'un corps frotte contre la surface de l'autre, un frottement de roulement se développe. La déviation qui se développe sur la surface lors du roulement est la source de cette force.
L'hystérie est un facteur majeur : l'énergie libérée lorsque les surfaces retrouvent leur forme d'origine après déformation sera inférieure à l'énergie utilisée pour provoquer les déformations en premier lieu.
Par rapport au frottement de glissement, on découvre que le frottement de roulement est sensiblement inférieur. Par exemple, le coefficient de frottement de glissement entre l'asphalte séché et le caoutchouc est de 0.68, alors que le coefficient de résistance au roulement pour un pneu routier est de 0.01-0.035. Cette version de l'équation, cependant, est trompeuse.
En réalité, le "coefficient" est influencé par une variété de facteurs différents. Envisagez un vélo roue sur un tarmac. Au lieu d'un point de contact, nous avons une telle zone de contact. La roue se redresse au point où elle entre en contact avec le tapis, formant une tranchée peu profonde juste à la surface.
La force est ainsi dispersée dans toute la région de contact, et les vecteurs de réaction ne s'agglomèrent finalement qu'au niveau de la tranchée opposée au mouvement.
Cette notion peut également s'appliquer à un pneumatique d'entraînement sur rail. L'acier est moins susceptible de se déformer que le caoutchouc. Par conséquent, le frottement de roulement d'une roue de train est inférieur à celui d'une roue de bicyclette.
Différences principales entre le frottement de glissement et le frottement de roulement
- La friction de glissement est due à une corrélation entre la taille des minuscules bosses sur les surfaces. À la suite de la déformation de la surface, le frottement de roulement se produit.
- Le frottement de glissement acceptable est une sorte de frottement. Le frottement de roulement n'est pas une force de résistance mais plutôt un type de frottement. Il est essentiel de comprendre que le frottement n'est pas le seul type de force de résistance.
- Le coefficient est influencé par la faible quantité de chaleur disponible et la structure des surfaces, qui n'est pas simplement attribuable à des facteurs externes. Le coefficient est influencé par le rayon de l'élément roulant, la profondeur à laquelle l'objet s'abaisse, la structure de la couche de surface et plusieurs autres facteurs.
- Le frottement par glissement agit comme un composant externe continu dans toute la zone de contact pour arrêter le mouvement relatif. Le frottement de roulement est une force qui crée un couple inverse dans le but d'empêcher la roue de rouler.
- Les roulements à billes sont utilisés pour remplacer le frottement de glissement entre l'arbre et la roue dans la plupart des applications modernes. Le frottement du roulement est sensiblement inférieur à celui du glissement.
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022489817300721
- https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1735043
Dernière mise à jour : 23 juillet 2023
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Piyush Yadav a passé les 25 dernières années à travailler comme physicien dans la communauté locale. C'est un physicien passionné par l'idée de rendre la science plus accessible à nos lecteurs. Il est titulaire d'un baccalauréat en sciences naturelles et d'un diplôme d'études supérieures en sciences de l'environnement. Vous pouvez en savoir plus sur lui sur son page bio.
