‹ Cours élémentaire de mécanique théorique et appliquéeChapitre 55 sur 169 · FROTTEMENT · texte numérisé non relu

FROTTEMENT

3" Lorsque des cordes entrent dans la composition d'une machine, pour remplir convenablement leur objet, elles doivent présenter une flexibilité parfaite Leur défaut de flexibilité donne lieu à des résistances qu'on désigne sous le nom de roideut des cordes,

4" Enfin, toutes les machines se meuvent, soit dans l'air, soit dansTeau : les molécules d'air ou d'eau, qui se trouvent dans le voisinage des pièces mobiles, en reçoivent un mouvement qui ne peut être produit qu'aux dépens de la force motrice de la machine. C'est requi constitue la résistance des fluides.

Nous allons passer en revue successivement ces diverses espèces de résistances passives, et en indiquer les lois.

§ 124. Frottement. — Lorsqu'un corps pesant repose sur une surface plane et horizontale, sur une table, par exemple, et qu'on cherche à le faire glisser sur cette surface, on éprouve une résistance ; il existe, entre les molécules du corps et de la table, uneadhérence qui s'oppose à leur séparation, et cette adhérence n'est vaineuequequandon appliqueau corps une force de traction suffisamment grande. La grandeur de cette force sert de mesure à la résistance qu'elle a vaincue.

Dès le moment que le corps dont on vient de parler a commencé à glisser , on a besoin , pour entretenir son mouvement sans que sa vitesse diminue, de lui appliquer constamment une certaine force de traction. (^,ette force est employée tout entière à vaincre le frottement , qui se développe entre le corps et la surface sur laquelle il {ïlisse ; elle peut, comme dans le cas précédent, servir de mesure à la résistance occasionnée par le glissement.

La force de traction qu'on a dû employer dans le premier cas n'est pas toujours la même que celle qu'on a appliquée au corps dans le second cas : elle est souvent plus grande. On doit donc distinguer deux frottements différents : le frottement au départ, et le frottement pendant le mouvement. L'un et l'autre ont été l'objet de recherches expérimentales que nous allons indiquer.

§ 125. Pour déterminer les lois du frottement au départ, Coulomb s'est servi (en 1781) de l'appareil représenté par la fig. 473. Une caisse A, qu'on chargeait de poids à volonté, pouvait glisser sur ^eux madriers horizontaux B, placés à côté l'un de l'autre ; une corde attachée à la caisse passait dans la gorge d'une poulie C, descen- <lait verticalement, et se terminait par un plateau D. Après avoir chargé la caisse A, il suffisait de mettre des poids dans le plateau D, en quantité convenable pour que le mouvement commençât à se produire : les poids mis dans le plateau , augmentés du poids du platpan loi-raéme, étaient la mesure de la force de traction qui avait

mis la caisse en mouvement, et par suite la mesure du frotteme/j qni s'opposait à ce mouvement. On pouvait faire varier à volonté 4 ° la charge de la caisse A ; 2** la nature des surfaces frottantes, ei niettant sur les madriers, et fixant au-dessous de la caisse, les corpl

Mg. 17 à,

de diverses espèces qu'on voulait soumettre à l'expérience ; 3° enfin la grandeur des surfaces frottantes , en faisant varier l'étendue de la surface par laquelle la caisse s'appuyait.

Le même appareil a servi à Coulomb pour étudier les lois du frottement pendant le mouvement. Mais, dans ce cas, la déterminat/ow de la grandeur du frottement présentait plus de difficulté. Dès le moment que la caisse avait commencé à se déplacer, il fallait observer son mouvement, en reconnaître les lois, en mesurer la vitesse. Les moyens que Coulomb a employés pour cela manquaient de précision , et les lois du frotCement qu'il a déduites de ses expériences n'étaient que très imparfaitement démontrées.

En 1831, M. Morin a repris les expériences de Coulomb, povr les faire sur une plus grande échelle, et avec plus d'exactitude, lia cherché de nouveau les lois du frottement au départ, et celles du frottement pendant le mouvement : mais c'est surtout en vue de ces dernières qu'il a entrepris son travail. A cet effet, il a remplacé les moyens que Coulomb avait employés, par des moyens beaucoj//^ plus précis, que nous allons indiquer.

La difficulté que présentent les recherches relatives au frottement pendant le mouvement consiste, comme nous l'avons déjà dit, à observer les lois du mouvement qui se produit sous l'action des poids placés dans le plateau D, fig. 1 75. Pour y arriver, M ^iorin fixa à l'axe de la poulie C un large disque de cuivre E, fig. ^î^qui devait tourner en m(^mo temps qu'elle : il suffisait évideni-

FiR. t-C.

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