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En tant que force qui s'oppose au mouvement, le frottement réduit toujours l'accélération. La friction se produit entre l'interaction d'un objet contre une surface. Sa magnitude dépend des caractéristiques de la surface et de l'objet, et du fait que l'objet se déplace ou non. La friction peut être le résultat d'une interaction entre deux objets solides, mais ce n'est pas obligatoire. La traînée d'air est un type de force de frottement, et vous pouvez même traiter l'interaction d'un corps solide se déplaçant sur ou à travers l'eau comme une interaction de frottement.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
La force de frottement dépend de la masse d'un objet, plus le coefficient de frottement de glissement entre l'objet et la surface sur laquelle il glisse. Soustrayez cette force de la force appliquée pour trouver l'accélération de l'objet. La formule est la suivante: accélération (a) égale frottement (F) divisée par sa masse (m) ou a = F ÷ m selon la deuxième loi de Newtons.
Comment calculer la force de friction
La force est une quantité vectorielle, ce qui signifie que vous devez tenir compte de la direction dans laquelle elle agit. Il existe deux principaux types de forces de friction: la force statique (Fst) et la force de glissement (Fsl). Même s’ils agissent dans la direction opposée à celle dans laquelle un objet se déplace, la force normale (FN) produit ces forces qui agissent perpendiculairement à la direction du mouvement. FN est égal au poids de l'objet plus les poids supplémentaires. Par exemple, si vous appuyez sur un bloc de bois sur une table, vous augmentez la force normale, ce qui augmente la force de frottement.
Le frottement statique et le frottement par glissement dépendent des caractéristiques du corps en mouvement et de la surface sur laquelle il se déplace. Ces caractéristiques sont quantifiées dans les coefficients de statique (µst) et glissant (µsl) friction. Ces coefficients sont sans dimension et ont été totalisés pour de nombreux éléments et surfaces courants. Une fois que vous avez trouvé celui qui s'applique à votre situation, vous calculez les forces de frottement à l'aide des équations suivantes:
Fst = µst × FN
Fsl = µsl × FN
Calcul de l'accélération
La deuxième loi de Newtons dit que l'accélération d'un objet (a) est proportionnelle à la force (F) qui lui est appliquée et que le facteur de proportionnalité est la masse de l'objet (m). En d'autres termes, F = ma. Si vous êtes intéressé par l’accélération, modifiez l’équation en lisant a = F ÷ m.
La force est une quantité vectorielle, ce qui signifie que vous devez tenir compte de la direction dans laquelle elle agit. Il existe deux principaux types de forces de friction: la force statique (Fst) et la force de glissement (Fsl). Même s’ils agissent dans la direction opposée à celle dans laquelle un objet se déplace, la force normale (FN) produit ces forces qui agissent perpendiculairement à la direction du mouvement. FN est égal au poids de l'objet plus les poids supplémentaires. Par exemple, si vous appuyez sur un bloc de bois sur une table, vous augmentez la force normale, ce qui augmente la force de frottement.
La force totale (F) sur un objet sujet à frottement est égale à la somme de la force appliquée (Fapp) et la force de friction (Ffr). Mais puisque la force de friction s'oppose au mouvement, son négatif par rapport à la force en avant, donc F = Fapp - Ffr. La force de friction est le produit du coefficient de friction et de la force normale, qui en l'absence de forces supplémentaires descendantes, est le poids de l'objet. Le poids (w) est défini comme la masse (m) d'un objet multipliée par la force de gravité (g): FN = w = mg.
Vous êtes maintenant prêt à calculer l'accélération d'un objet de masse (m) soumis à une force appliquée Fapp et une force de friction. Puisque l'objet est en mouvement, vous utilisez le coefficient de frottement de glissement pour obtenir ce résultat:
a = (Fapp - µsl × mg) m