Fiche 3 • Des exemples de forces
L’expérience montre que l’intensité de la force de frottement, , est proportionnelle à celle
de la réaction normale du support, . Ce facteur de proportionnalité, noté µ, correspond au
coefficient de frottement tel que :
* Le frottement visqueux
En général, le coefficient de frottement dépend des propriétés physiques (ou physico-chimiques)
des matériaux en contact et également des conditions de sollicitation. Il est présent dans la quasitotalité de nos gestes de la vie quotidienne tels que la marche (contact chaussure-chaussée), le
rasage (contact lame-peau) ou encore la cuisine par le biais de l’utilisation des poêles avec des
revêtements en téflon (propriétés anti-adhésives) …
d) Force de rappel d’un ressort
Soit un ressort de masse négligeable et de longueur à vide , fixé à un support horizontal
en A. Une masse m est accrochée à l’extrémité B du ressort. À l’équilibre, le ressort exerce
sur la masse m une force de rappel (ou tension) qui s’oppose au poids, . La longueur du ressort est alors . La force de rappel du ressort, notée , est :
Considérons un solide S en mouvement dans un fluide
(liquide ou gaz), il subit de la part du fluide des forces
de frottement qui s’opposent à son déplacement. Ces
forces de frottement sont principalement attribuables
à la viscosité du fluide et dépendent également de la
vitesse de déplacement, , de S dans le fluide.
Lorsque la vitesse de déplacement de S est faible, la force de frottement visqueuse est donnée par :
, où est un coefficient positif dépendant de la viscosité du fluide et de
la géométrie de S.
: force de rappel du ressort (N)
k : raideur du ressort force (N.m –1 ), la raideur est telle que k ≥ 0
: élongation du ressort (m)
Le signe négatif de
indique qu’il s’agit d’une
force de rappel, elle s’oppose à la déformation du
ressort.
Cette loi est valable pour des variations de longueur
du ressort inférieures à sa limite d’élasticité (déformation réversible du ressort).
f
R N
μ =
f
R N
V
fluide
f
V
S
fV =−β
β
0
P
F R
Fk R =
0
− ( )
k -
F R
- 0
( )
F R
P
z
k
AA
B
B
R
F
O
l
0
l
m
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L’expérience montre que l’intensité de la force de frottement, , est proportionnelle à celle
de la réaction normale du support, . Ce facteur de proportionnalité, noté µ, correspond au
coefficient de frottement tel que :
* Le frottement visqueux
En général, le coefficient de frottement dépend des propriétés physiques (ou physico-chimiques)
des matériaux en contact et également des conditions de sollicitation. Il est présent dans la quasitotalité de nos gestes de la vie quotidienne tels que la marche (contact chaussure-chaussée), le
rasage (contact lame-peau) ou encore la cuisine par le biais de l’utilisation des poêles avec des
revêtements en téflon (propriétés anti-adhésives) …
d) Force de rappel d’un ressort
Soit un ressort de masse négligeable et de longueur à vide , fixé à un support horizontal
en A. Une masse m est accrochée à l’extrémité B du ressort. À l’équilibre, le ressort exerce
sur la masse m une force de rappel (ou tension) qui s’oppose au poids, . La longueur du ressort est alors . La force de rappel du ressort, notée , est :
Considérons un solide S en mouvement dans un fluide
(liquide ou gaz), il subit de la part du fluide des forces
de frottement qui s’opposent à son déplacement. Ces
forces de frottement sont principalement attribuables
à la viscosité du fluide et dépendent également de la
vitesse de déplacement, , de S dans le fluide.
Lorsque la vitesse de déplacement de S est faible, la force de frottement visqueuse est donnée par :
, où est un coefficient positif dépendant de la viscosité du fluide et de
la géométrie de S.
: force de rappel du ressort (N)
k : raideur du ressort force (N.m –1 ), la raideur est telle que k ≥ 0
: élongation du ressort (m)
Le signe négatif de
indique qu’il s’agit d’une
force de rappel, elle s’oppose à la déformation du
ressort.
Cette loi est valable pour des variations de longueur
du ressort inférieures à sa limite d’élasticité (déformation réversible du ressort).
f
R N
μ =
f
R N
V
fluide
f
V
S
fV =−β
β
0
P
F R
Fk R =
0
− ( )
k -
F R
- 0
( )
F R
P
z
k
AA
B
B
R
F
O
l
0
l
m
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