CHAPITRE III

DU FROTTEMENT d’uN CORPS ROULANT SUR LÀ SURFACE d’uN AUTRE,

(17) Lorsqu’un corps roule sur un autre , il est très-évident que son frottement produit une moins grande* résistance au mouvement, que si ce corps glissait, comme dans le genre de flottement dont nous nous sommes occupés dans le chapitre précédent.

Dans ce cas , les diverses parties d’une surface, sont, jusqu’à un certain point, soulevées de dessus l’autre , et leurs aspérités agissent d’une maniière entièrement diflérente de leur action dans le glissement déjà décrit.

L’un , au moins , des deux corps, doit être alors terminé par une surface courbe, et par conséquent sa surface de contact

DES SlIRfÂCES ROULANTES. 6t

doit être nécessairement très-petite , ce qui offre une nouvelle cause de diminution du frottement.

Si le corps roulant est cylindrique , les points de contact des deux surfaces , formeront une ligne droite sur la surface du cylindre , soit que la surface sur laquelle il roule, soit plane, ou qu’elle soit celle d’un autre cylindre ayant son axe parallèle à celui du premier ; mais si le corps roulant est une sphère, ou un sphéroïde, ou a enfin une forme analogue , la surface de contact sera réduite à un point unique.

Indiquons les moyens de rechercher , par l’expérience , les propriétés de cette espèce frottement.

Soient A B et G D, fig. 3, pL I-II , deux tables parfaitement planes et dont les surfaces supérieures sont exactement sur le même plan horizontal. Flacons sur ces tables un cylindre E F dont l^axe soit perpendiculaire à leur longueur. Au milieu de l’intervalle que laissent entre elles les deux tables, passons sur lecy*lindre une corde très-flexible , ayant à ses deux extrémités des plateaux parfaitement égaux en poids. En plaçant des poids égaux sur ct% plateaux , on pourra

Mécaniq. 3 4

-fiU FROTTÈMENt

produire, sur les deux tables j telle pression qu’on voudra. Si alors on ajôute, soit du sable fin , soit de légers poids j dans l’un des deux plateaux , jusqu’à ce que le cylindre commence à se mouvoir, ce poids additionnel sera égal au frottement.

De cette manière, le diamètre du cylindre^ la nature de la substance dont il est formée aussi bien que la pression qu’il exerce sur les deux tables , peuvent être variés à volonté.

' En faisant ces expériences, il serait très-utiles à chacune d’elles , de mettre successivement le sable ou les poids légers dans chaque plateau, jusqu’à ce

3 ue le cylindre commençât à se mouvoir ans les deux directions qu’il peut prendre; si les poids qui déterminent ces deux mouvemens diffèrent d’une petite quantité, on prend alors leur valeur moyenne, comme représentant le frottement.

(i 8 ) Les résultats obtenus, de cette manière , par Coulomb , dans ses nombreuses expériences , sont les suivans :

1®. Avec le même cylindre, le frottement est en raison de la pression.

2®. Avec des cylindres de même substance, ayant des diamètres différens ,

DES SURFACES ROULAMTES. 63

mais avec la même pression , le frotte— ment est eu raison inverse du diamètre.

3*. Avec des cylindres de même substance ayant des diamètres différens , et exerçantaussi des pressions différentes, le frottement ëst en raison directe de la pression et en raison inverse du diar^ mètre; ou en raison composée du rapport direct de la pression , et du rapport inverse du diamètre, '

Expliquons ces deux derniers résultats à ceux de nos lecteurs qui rie sont pas familiarisés avec le langage scientifique.

Supposons que deux cylindres de mêmes substances, aient, l’un deux pouces, l’autre cinq pouces de diamètre , et qu’ils exercent tous deux une pression égale sur les tal;)les , on trouvera que le frottement du cylindre de deux -pouces* de diamètre, est plus grand que celui du cylindre de cinq pouces dans le rapport de cinq à deux. C’est-à-dire que , gi le frottement du cylindre de cinq pouces de diamètre est représenté par quatre onces , celui du cylindre de deux pouces de diamètre sera représenté par dix onces.

Supposons maintenant que le cylindre ^e deux pouces de diamètre , exerce sur

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64 DU FROTTEMEWT , ETC.

tes tables une pression de trois livres, et le cylindre de wnq pouces une pression de sept livres , on trouvera que le frottement du cylindre de deux pouces sera, avec celui du cylindre de cinq, dansle rapport du produit de cinq multiplié par trois produit de deux multi~-

• plié par sept , ou comme quinze est à quatorze.

On a remarqué qu^en graissant les surfaces dans ces expériences , on ne diminuait, en aucune manière, cette espèce de frottement.

Lorsqu’rai cylindre d'acajou , de trois pouces de diamètre, roulait sur une surface plane de chêne, ce frottement équivalait à environ un seizième de la pression ; et, lorsqu'il roulait sur un plan d'orme , ce frottement était réduit à un centième de la pression.

Il est donc évident qu'entre les mêmes substances , ce genre de frottement est beaucoup moins considérable que celui produit par le glissement.

La corde qu’on emploie dans ce genre d'expériences doit être tellement, flexible, que sa raideur ou son épaisseur ne puissent produire aucun efîet sensible sur le résultat.

nu FROTTEMENT ETC.

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