Différence principale - frottement de glissement vs frottement de roulement

Frottement de glissement et frottement de roulement sont deux types de forces résistives qui s'opposent au mouvement d'un objet le long d'une surface. Les différence principale entre le frottement de glissement et le frottement de roulement est que le le frottement de glissement se produit lorsqu'une surface frotte contre une autre surface, tandis que le frottement de roulement se produit lorsqu'un objet roule sur une autre surface.

Qu'est-ce que le frottement de glissement

Frottement de glissement (frottement cinétique) est la force de frottement entre deux surfaces qui frottent l'une contre l'autre. Le frottement de glissement est une conséquence de la présence de petites saillies sur une surface. Chaque fois que les deux surfaces se déplacent l'une contre l'autre, les protubérances s'emboîtent et un travail doit être effectué pour maintenir les objets en mouvement.

Frottement de glissement

entre deux surfaces est donnée par:

Où

représente le coefficient de frottement cinétique entre les deux surfaces, et

est la force de contact normale entre les surfaces.

Qu'est-ce que le frottement de roulement

Frottement de roulement se produit lorsque la surface d'un corps roule contre la surface d'un autre corps. L'origine de cette force sont les déformations qui se produisent sur les surfaces lors du roulement. Hystérésis est un contributeur principal: l'énergie délivrée lorsque les surfaces retrouvent leur forme après une déformation est inférieure à l'énergie qui est entrée pour créer ces déformations en premier lieu.

L'analyse du frottement de roulement est plus compliquée que l'analyse du frottement de glissement. Cependant, en utilisant un coefficient de frottement de roulement

tel que le frottement de roulement

est donné par

où

représente à nouveau la force de contact normale. Écrire le frottement de roulement sous cette forme est utile pour le comparer au frottement de glissement. On constate que le frottement de roulement est beaucoup plus faible par rapport au frottement de glissement. Par exemple, le coefficient de frottement de glissement entre l'asphalte sec et le caoutchouc est de 0,68 ^[1] tandis que le coefficient de résistance au roulement d'un pneu sur route est compris entre 0,01 et 0,035 ^[2]. Cependant, cette forme de l'équation est plutôt trompeuse. En réalité, le « coefficient » dépend d'un certain nombre d'autres facteurs. Par exemple, pour un pneu roulant sur une route, le coefficient change avec le rayon du pneu et le degré de « remplissage » du pneu.

Différence entre le frottement de glissement et de roulement - Le frottement de roulement devient important lorsque vous faites du vélo dans le sable

Différence entre le frottement de glissement et le frottement de roulement

Quand cela se produit

Frottement de glissement se produit lorsque deux surfaces frottent l'une contre l'autre.

Frottement de roulement se produit lorsqu'un objet roule sur une surface.

Origine

Frottement de glissement se produit en raison de l'emboîtement entre les « bosses » microscopiques sur les surfaces.

Frottement de roulement se produit en raison de la déformation des surfaces.

Dépendance du coefficient aux facteurs externes

Le coefficient de Frottement de glissement ne dépend pas fortement de facteurs externes. Il est affecté par la texture des surfaces et la température par une petite quantité ^[3].

Le coefficient de Frottement de roulement dépend fortement du rayon de l'objet roulant, de la profondeur à laquelle l'objet s'enfonce et de la ténacité de la surface et de plusieurs autres facteurs.

Les références

1. Guide d'étude de la physique/Coefficients de frottement. (2009, 17 juillet). Extrait le 10 août 2015 de Wikibooks:

2. TRIBOLOGIE-ABC. (s.d.). Extrait le 10 août 2015 de Coefficient of friction, Rolling resistance and Aerodynamics:

3. Génie judiciaire Walters. (s.d.). ANALYSE DE SKIDMARK & FREINAGE. Extrait le 10 août 2015 de Walters Forensic Engineering Inc.:

Image de courtoisie

« Dumont Dunes, Californie. Le pilote, Kevin P. Rice, est sur une moto tout-terrain KTM EX/C 525 de 2004 équipée d'un pneu à aubes… » par Doug Fackiner (Self-made. SLORider.com) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons