Qu'est-ce que le frottement de glissement?
La friction est la force qui résiste au mouvement d'une surface sur une autre. Lorsqu'une surface se déplace par rapport à l'autre, le frottement est "cinétique" - frottement de glissement. Au contraire, si les surfaces ne bougent pas - ou sont au repos - les unes par rapport aux autres, le frottement est statique. Pour le frottement statique, si la force totale appliquée sur un objet est "F" et que la force de résistance du frottement est "f", il existe alors un coefficient, μ s , tel que f = μ s × F. Si F devient supérieur à f, le frottement statique cède la place au frottement par glissement et l’expression mathématique devient f = μ k × F, où μ k est le coefficient de frottement cinétique ou frottement.
Notez que les équations pour le frottement ne contiennent aucun terme facilement identifiable aux causes du frottement. Cela est dû à la grande variance des phénomènes qui augmentent les frictions. Celles-ci incluent les interactions de surface résultant de «l'adhésion», du «labour» et de la «déformation de l'asperité». L'adhésion fait référence à la composante de frottement par glissement résultant de l'attraction électrostatique d'atomes. Les forces adhésives entre deux surfaces peuvent être faibles - comme dans le cas des surfaces revêtues ou huilées de Téflon® - ou assez fortes, essentiellement infinies - dans le cas des adhésifs puissants.
Deux surfaces généralement intactes présentent des imperfections - une aspérité ou une rugosité de surface - appelées aspérités. Ceux-ci peuvent s’emboîter au moins brièvement. Deux mécanismes permettent toujours à ces surfaces de se déplacer l'une par rapport à l'autre, en frottant par frottement, sans s'arrêter. L'une d'entre elles est la déformation plastique, l'obstruction étant temporairement écartée. L'autre est le labour, qui consiste en une surface évacuant l'imperfection de l'autre surface, un peu comme une charrue de paysan creuse la saleté sous la lame pour permettre le déplacement.
Une fois que deux surfaces au repos ont surmonté la force de frottement statique, elles s’engagent dans un frottement de glissement. Cela reste le cas tant que les surfaces sont en contact et que la force reste assez grande pour continuer l'action. Pour la plupart des applications réelles, la force de frottement statique juste avant le début du mouvement est supérieure à celle ressentie lors du frottement par glissement. Cependant, il a été constaté que si les imperfections de surface sont soigneusement minimisées, le niveau de force à atteindre pour déclencher le frottement par glissement est à peu près le même que celui nécessaire pour le maintenir.
Il existe d’autres forces au travail qui pourraient être considérées comme ressemblant à des frottements de glissement dans certains sens. Par exemple, un champ magnétique est capable de produire ce que l'on peut considérer comme une sorte de "frottement" dans une dynamo. Il en résulte une petite composante de freinage magnétique. Ceci est généralement classé dans la catégorie "amortissement magnétique" plutôt que dans le frottement par glissement.