Différence entre friction statique et cinétique

Différence principale - Friction statique vs cinétique

Frottement statique et frottement cinétique sont les deux types de friction: ils agissent lorsque deux surfaces bougent ou tentent de se déplacer l'une contre l'autre et résistent au mouvement. le différence principale entre le frottement statique et cinétique est que le frottement statique agit pendant que les surfaces sont au repos tandis que le frottement cinétique agit lorsqu'il y a un mouvement relatif entre les surfaces.

Qu'est-ce que la friction statique?

Le frottement statique est le force de friction agissant entre deux surfaces qui tentent de bouger, mais ne bougent pas. Pensez à avoir un bloc de bois sur une table. Si vous attachez une ficelle à celle-ci et la tirez avec une très petite force, elle ne bougera pas. Puisque vous appliquez une force dans le sens "en avant", selon la première loi de Newton, il doit exister une autre force "en arrière" pour maintenir l'objet au repos. C'est la force de friction. Il agit le long des deux surfaces, dans la direction opposée à la direction de la tentative de mouvement..

Maintenant, imaginez augmenter la force de traction. Pendant un moment, le bloc ne bougeait toujours pas. Pour que les forces restent équilibrées, la force de frottement doit également augmenter à mesure que vous augmentez la force de traction. Finalement, à un moment donné, votre force de traction sera capable de surmonter le frottement et l'objet commencera à bouger. Quand l'objet juste commence à se déplacer, la force de frottement statique a atteint sa valeur maximale.

Le frottement statique maximal () entre deux surfaces est donnée par

où est la taille de la force de contact normale entre les deux surfaces. est appelé le coefficient de frottement statique et a une valeur constante pour deux types de surfaces. par exemple.  pour l'acier sur l'acier est d'environ 0,74 tandis que pour l'aluminium sur l'acier, il est d'environ 0,61.

Qu'est-ce que le frottement cinétique?

La friction cinétique est la force de friction agissant entre deux surfaces en mouvement l'une contre l'autre. Pour revenir à notre exemple de glisser un bloc de bois sur une table, une fois que le bloc se déplace, il subira un frottement cinétique. Le frottement cinétique restera en grande partie le même pour les deux surfaces, quelle que soit leur vitesse relative. Il fluctuera avec le temps, mais il en ira de même pour une valeur moyenne fixe.

La taille du frottement cinétique est donnée par:

où est à nouveau la taille de la force de contact normale entre les deux surfaces. est appelé le coefficient de cinétique friction et a également une valeur constante pour deux types de surfaces. La valeur du coefficient de frottement cinétique est toujours inférieure au coefficient de frottement statique entre deux surfaces, ce qui signifie que la force de frottement cinétique subie par un objet est toujours inférieure à la force maximale de frottement statique subie entre elles.. pour l'acier sur l'acier est d'environ 0,57 tandis que pour l'aluminium sur l'acier, il est d'environ 0,47.

Différence entre le frottement statique et cinétique - Le graphique montre comment la force de frottement entre deux surfaces change lorsque la force de traction est augmentée. Le frottement statique augmente régulièrement tant que l'objet reste immobile, et le frottement cinétique diminue lorsque l'objet est en mouvement.

Aucune surface n'est parfaitement lisse, une surface contient des "bosses" microscopiques. Lorsque deux surfaces se déplacent l'une contre l'autre, ces bosses s'emboîtent l'une contre l'autre et s'opposent au mouvement. La friction provient de cette opposition.

Différence entre friction statique et cinétique

Définition de la friction statique et de la friction cinétique

Frottement statique est la force de friction agissant entre deux surfaces qui tentent de se déplacer, mais ne bougent pas.

Frottement cinétique est la force de friction agissant entre deux surfaces en mouvement l'une contre l'autre.

Quand il agit

Frottement statique agit lorsque les surfaces ne sont pas en mouvement relatif les unes par rapport aux autres.

Frottement cinétique agit lorsque les surfaces sont en mouvement relatif les unes par rapport aux autres.

Intervalle

Frottement statique augmente linéairement avec la force appliquée jusqu'à atteindre une valeur maximale.

Frottement cinétique reste constant quelle que soit la force appliquée.

Taille comparative

Frottement statique pourrait avoir une valeur inférieure ou supérieure à la valeur de frottement cinétique.

Frottement cinétique a une valeur inférieure à la valeur maximale du frottement statique.

Références

Young, H. D., et Freedman, R. A. (2012). La physique universitaire de Sears et Zemansky: avec la physique moderne. Addison-Wesley.

Courtoisie d'image

«Au fur et à mesure que la force augmente sur une masse, la force de friction augmente avec elle jusqu'à ce que l'objet commence à bouger. À ce moment, elle subit un frottement cinétique. [CC BY-SA 3.0], via Wikipédia