DE LA FORCE DE FROTTEMENT

166. Dans la recherche des conditions d'équilibre, nous avons toujours supposé que les courbes où surfaces fixes ne pouvaient donner naissance qu'à des forces normales. Mais il n'en est pas ainsi dans la réalité ; et l'expérience prouve que la résistance d'une surface ou d'une courbe peut cfétruire non-seulement des forces normales quelconques, mais encore des forces tangentiellcs comprises entre certaines limites. Ces dernières sont d'autant moindres que les surfaces en contact sont plus polies, et Ton peut supposer qu'elles n'existeraient pas si ces surfaces étaient entièrement dépourvues d'aspérités, comme nous les avons supposées dans tout ce qui précède.

Les circonstances dans lesquelles nous nous placions se rapportent donc en quelque sorte à un cas limite qui ne se rencontre jamais rigoureusement dans la nature; et il est nécessaire, pour les applications pratiques, d'étudier les modifications qu'apporte aux conditions d'équilibre l'introduction de ces nouvelles forces, que nous désignerons sous le nom de forces de frottement .

Les lois que suivent ces forces ne peuvent être déduites que de l'expérience, et nous allons faire connaître les résultats généraux auxquels elle a conduit.

Lorsqu'un corps en contact avec un plan par tous les pbints d'une face plane, est pressé contre ce plan par une

certaine force, un ne peut le mettre un uiiruvemem par le moyen d'une focce située dans le plan, que lorsqu'elle dépasse une certaine limite. Celle limite, rpii ti'aiicUit ss plus grande valeur que quand le cnnlarl a duré un certain temps, est la mesure de la force de frottement que peut produire la pression du corps contre le plan. .Mais cette force ne se développe que lorsque l'on sollicite le corps par une force qui a une composante située dans le plan de Conrad, et elle est éyale et opposée à celle dernière, tant que le corps ne se met pas eu mouvement. Elle peut donc varier arbitrairement quant à sa direction cl sou intensité; elle n'est assujettie qu'à Être située dans le plan de contât l, et à ne pas dépasser la limite dont il a été question lout â l'heure, et qui doit élrc le seul objet de nos recherches. Ajoutons qu'elle se rapporte au cas où l'on fait prendre à tous les points du corps nu mon veinent parallèle et égal.

Le frottement d'un corps peut détruire non-seulement une force unique, mais un nombre quelconque de lorces réductibles ou nou à une seule; les foires qu'il représenta sont donc dépendantes de celles que l'on fait agir dans le

de frottement est indépendante de la loi du mouvement; elle est déterminée en grandeur par la pression et la nature des surfaces : et sa direction est, pour chacun des deux corps, en sens contraire de sa vitesse relative.

On conçoit facilement comment les deux premières lois ont pu être reconnues. En posant un corps sur un plan horizontal et le tirant par un cordon horizontal passant sur une poulie de renvoi, et à l'extrémité duquel on appliquait des poids connus, on a pu déterminer avec précision le poids le plus faible qui met le corps en mouvement, et qui mesurera la force de frottement. En chargeant le corps de divers poids, on a déterminé les nouvelles valeurs de ceux qui déterminent le mouvement, et Ton a reconnu que leurs rapports à ceux qui mesurent la pression étaient toujours les mômes.

En diminuant la surface en contact, ou en posant le corps sur les différentes faces également polies, on a encore reconnu que le rapport du frottement à la pression était le même. Ces expériences, répétéesun grand nombre de fois, et sur des corps très-variés, ont tfcjours conduit aux mêmes conséquences.

Ce rapport du frottement à la pression, qui ne varie qu'avec la nature des substances, est désigné sous le nom de coefficient du frottement.

Quant à la troisième loi, elle a été démontrée par des expériences dont l'interprétation exige quelques notions de dynamique. Ces détails trouveront mieux leur place dans un cours de machines, et nous nous bornerons a l'énoncé de cette loi.

167. Angle du frottement. — Si un corps soumis à la seule action de la pesanteur repose sur un plan horizontal par une face plane, et qu'on fasse tourner ce plan autour d'une droite horizontale, le corps commencera à glisser