Science et technologie s1435

L'adhérence et le frottement entre les pièces

L'adhérence

L'adhérence est le phénomène qui se manifestent lorsque deux surfaces ont tendance à rester collées ensemble, s'opposant ainsi au glissement.

Lorsqu'une voiture s'immobilise au milieu d'une côte, les pneus permettent au véhicule de rester en place sans glisser. Lorsqu'une personne escalade une paroi, ses souliers possèdent une semelle particulière lui permettant d'aggriper la surface rocheuse sans glisser. Ces phénomènes, qui permettent aux objets de se maintenir en place et d'éviter le glissement, sont des exemples d'adhérence. Sans adhérence entre les surfaces en contact, la voiture ou le grimpeur n'arriveraient à se maintenir en place.

La semelle des souliers d'escalade permet de s'aggriper à la roche.

Source

Le caoutchouc des pneus permet à la voiture de demeurer en place.

Source

L'intensité de l'adhérence entre deux surfaces dépend de cinq facteurs:

  • La nature des matériaux mis en contact: L'adhérence entre le caoutchouc et l'asphalte est plus grande que celle entre le caoutchouc et la glace, ce qui explique qu'une voiture tient moins bien la route en hiver.
  • La présence ou non d'un lubrifiant: La cire appliquée sur des skis de fond diminue leur adhérence sur la neige et augmente ainsi leur glissement.
  • La température: L'adhérence des semelles de souliers sur l'asphalte diminue lorsque la température diminue aussi, ce qui rend notre équilibre moins stable en hiver.
  • L'état des surfaces mises en contact: Plus une surface est rugueuse, plus elle aura tendance à adhérer à une autre surface. Ainsi, les pneus d'un vélo de route sont plus lisses que ceux d'un vélo de montagne afin de diminuer l'adhérence et conséquemment d'augmenter la vitesse de roulement.
  • La force perpendiculaire exercée par une surface sur l'autre: L'adhérence augmente avec l'accroissement de cette force. Ainsi, il est plus difficile de tirer un traîneau chargé sur la neige qu'un traîneau vide.

Dans un objet technique, l'adhérence entre les surfaces est importante pour assurer certaines liaisons entre des pièces ou encore pour permettre le bon rendement de certains systèmes de transmission du mouvement.

Le frottement

Le frottement est une force qui s'oppose au glissement d'une pièce mobile sur une autre.

Le frottement entre les surfaces, contrairement à l'adhérence, n'empêche pas le mouvement des pièces. Toutefois, en l'entravant, il entraîne leur usure prématurée ainsi que des pertes d'énergie. Pour diminuer le frottement entre des pièces, l'ajout d'un organe de lubrification à l'objet technique est généralement effectué.

Il existe toujours des forces de frottement entre deux surfaces en contact. Lorsque ces forces sont suffisamment importantes pour empêcher le glissement d'une surface sur une autre, on parle d'adhérence.

Les vidéos
Les exercices
Les références