ROTIONS ÉLÉMENTAIRES SUR LE FROTTEMENT

224. Frottement au ilépai't et IroUeniciil iicndanl le mouvc ment. — Kous avons, jusqu'ici, considéré les corps comme parfaitement polis et nous avons admis que si deux surfaces sont en contact par un point, elles exercent l'une sur l'autre une action normale au plan tangent commun. En réalité, les solides naturels ne sont jamais parfaitement polis ; leur contact, par suite des déformations qu'ils éprouvent, n'est jamais réduit h un point, et enfin l'expérience prouve que leur action mutuelle n'est jamais nonnale au plan tangent commmi.

Considérons en effet un corps pesant, ayant par exemple la forme d'un parallélépipède rectangle, et placé sur un plan horizontal HH'. Le corps étant en équip libre, les actions du plan horizontal ^ ont une résultante éiralc et opposée au poids du corps. Mais supposons que Ton fasse agir sur le corps une force F parallèle au plan HH', aussi rapprochée que ])ossible de ce plan, dirigée vers le centre de gravité du corps, et dont nous supposerons que l'intensité varie îi partir de zéro. L'expérience prouve que le corps reste d'abord au repos et qu'il ne se met en mouvement que lorsque l'intensité de (a force F a atteint une certaine valeur i}», qui dépend du reste de la nature du corps et de celle du plan : celle force ^l- est ce qu'on appelle la force de frottement au dépari ; elle s'est développée au fur et à mesure que l'on a fait croître l'intensité de la force F. Imaginons maintenant que l'on donne à la force F une intensité F] < 'l' : le corps restera au repos ; par eonséqrrent, les actions du plan sur le corps ' auront une résultante faisant équilibre aux deux forces P et F et, par

suile, oblique au plan. Ceci montre bien que la rôaclion du plan 3ur le corps n'est pas toujours normale à la surface de séparation.

Imaginons enlin que Ton fasse agir une force F, d'intensité Ps >■ '1' : alors le corps se mot en mouvement, et si à un instant quelconque la force l"^ cesse d'agir, on constate que le mouvement est uniformément retardé. Tout se passe donc comme si, pendant lo mouvement, le corps était soumis à \me force i!/ de valeur constante, agissant en sens inverse du mouvement. Cette force 4"' s'appeîle la 'force de fi-olienim( /v-ndant le mouoemenl; elle est en général un peu inférieure à la force de frottement au départ.

223. Lots du fi-ottcinent de olissemeiit. — Les l-.iis du frottement ont été étudiées successivement par Codomb et par le général Morin.

L'appareil employé par Coulomb se compose d'un madrier sur lequel est placée une caisse qu'on peut remplir avec des poids. Un coi'don, fixé à la caisse, passe sur une poulie et supporte un plateau où l'on met d'autres poids. Le madrier et le fond de la caisse sont recouverts par la substance dont on veut étudier les lois du frottement. Le poids de la caisse et du contenu donne la pression normale, et si le mouvement commence à se produire, le plateau et son contenu donnent le frottement au départ. Si enfin on obtient un mouvement uniforme, le plateau et son contenu font connaître la force de frottement pendant le niovivement.

Au moyen de cet appareil Coulomb a trouvé, pour le frottement au départ, les lois suivantes, qui ont été vérifiées ensuite par le général Morin :

1" Le fi-ottemenl au dépari est proportionnel à lu prcusioi) normale;

2" Jl est iniUfindant de Vélcndue des surfaces en cviiim:! ;

3° // défend de la nature des corps.

Quand le corps est en mouvement, aux lois précédentes il faut joindre la suivante :