Bonjour à vous,

J'ai du mal à comprendre pourquoi la force de frottement ne dépend pas de la surface en contact.

En effet si je prends l'exemple des freins d'une voiture, je vous mets deux images, celle initiale de comment les freins fonctionnent réellement et une que j'ai modifiée.

https://www.noelshack.com/2018-13-7-1522551596-avant.png

https://www.noelshack.com/2018-13-7-1522551600-apres.png

Si la force de frottement n'est pas fonction de la surface, pourquoi est-il utile de faire des arcs de cercles et pas simplement d'appliquer toute la force du piston sur la partie que je n'ai pas colorée en rose ? La force de frottement reste la même d'après la formule donc cela ferait des économies de matériaux. Je suppose que si cela n'est pas fait c'est qu'il y a une raison.

Auriez-vous un exemple qui explique justement que ça n'en dépends pas ?

De plus je n'ai pas su trouver une démonstration de la formule de la force de frottement. Auriez-vous une idée ?

Merci d'avance !

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Edité par Darkmodem 1 avril 2018 à 5:00:31

En première approximation on peut dire que la force de frottement est reliée à la réaction  normale par \(f=\mu N\)  . N est opposée et  égale en module à la force de contact donc à la pression exercée. Quand on dit que le frottement ne dépend pas de la surface ni de la charge , on parle du coefficient \(\mu\).   

Pour le freinage, la composante normale de la réaction  avec   freinage exerçant une pression P est PS, S surface de contact du frein, le frottement est alors \(f=\mu N =\mu PS\). Pour \(f\) imposée, plus S sera faible, plus ¨P devra être important, de même que pour S donnée, on appuie plus ou moins sur la pédale du frein selon le freinage souhaitée.

Une surface trop faible avec  pression de contact  élevée va entraîner un échauffement inacceptable ( dans les freins,  la température peut s'élever au contact de plusieurs centaines de degrés ... il faut bien que l'énergie cinétique du véhicule passe quelque part!). , un moins bon équilibrage  dans l'action du frein  sur la roue et un risque maximal de blocage ) 

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Edité par Sennacherib 1 avril 2018 à 12:19:59

Merci de ta réponse.

Quelle différence fais-tu entre un freinage et un frottement ? 

Quelles sont les conditions qui font que tu utilises ta formule en PS et pas celle en mu*N ?

Bonjour,

je n'ai pas répondu à tes nouvelles questions que je ne comprends pas trop .

Je parle de freinage... parce que tu as parlé des freins d'une voiture. Dans ce cas, la force de  frottement entraine le freinage qui est une simple conséquence, que dire d'autre?  

 Pour N, c'est la résultante  normale de la réaction aux  efforts appliqués. Si une pression P connue s'applique sur une surface S,   c'est N=PS en faisant l'hypothèse qu'elle est uniformément répartie. (... sinon il faudrait écrire \(N=\int P(x,y)dxdy\) si la pression varie selon le point de la surface)

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Edité par Sennacherib 4 avril 2018 à 12:18:24

Je pense que ça doit être moi qui n'arrive pas à différencier les termes, mais tu dis que N lors d'un freinage est égal à PS, cependant est-ce que tout frottement n'est pas un freinage justement ? Et donc tout N associé à un frottement est égal à PS ?

Dans ce cas toute force de frottement est fonction de la surface de contact.