3. Réaction normale du support

 

           Si on considère un corps de masse m posé sur un support, ce dernier exerce une force de contact sur le corps, notée , et appelée réaction normale du support.

 

           Celle-ci est perpendiculaire à la surface de contact, vers le haut. Son point d’application est centré sur la surface de contact.

 

 

 

 

4. Force de frottement solide

 

           Le frottement solide intervient entre des surfaces rugueuses en contact. Les forces de frottement s'opposent toujours au déplacement relatif d'une surface par rapport à l'autre. Il y a deux types de frottement solide : statique et cinétique.

 

 

force de frottement statique

La force de frottement statique, , est celle qui maintient un corps au repos, même en présence de forces extérieures.

 

Exemple :

Une armoire que l’on tente vainement de tirer est maintenue au repos à cause des forces de frottement statique.

 

           La force de frottement statique est parallèle à la surface du corps et possède juste la bonne valeur pour empêcher le corps de glisser.

 

 

           Comme l’objet reste immobile, on a la 1^ère loi de Newton :

 

Par conséquent, la valeur de la force augmente lorsque la force appliquée augmente ; elle atteint une valeur maximale au-delà de laquelle le solide est mis en mouvement.

 

 

force de frottement cinétique

La force de frottement cinétique, , est celle qui s’oppose au mouvement lors du déplacement d’un corps sur une surface rugueuse. Elle est parallèle à la surface du corps et orientée dans le sens opposé au déplacement.

 

Remarques :

dans certains exercices, on parle de la réaction globale du support qui est composée de et de (parfois notée ) : .

on exprime parfois les coefficients de frottement sous la forme : . Dans cette expression, j est l’angle entre et . Cet angle est indépendant de l’inclinaison du support.

 

 

Animation plan horizontal                           Animation plan incliné

 

 

5. Force de frottement visqueux (ou fluide)

Cette force permet de rendre compte des interactions microscopiques entre un solide et les particules du fluide qui l’entoure. Pour un corps en translation à faible vitesse, on peut utiliser l’approximation suivante :