🛷 Mesurer une force et le frottement

Salut ! Une boîte glisse très loin sur la glace, mais s’arrête vite sur un tapis. Aujourd’hui, on apprend à mesurer une force et à comprendre le frottement qui arrête la boîte.

Une force, c’est pousser ou tirer un objet. Une force peut mettre un objet en mouvement, l’arrêter, ou changer sa vitesse et sa direction. Mais comment mesure-t-on une force ?

On mesure une force avec un dynamomètre. À l’intérieur, il y a un ressort. Plus la force est grande, plus le ressort s’allonge. L’unité de force est le newton, en abrégé N. Ici, pour chaque 1 N, le ressort s’allonge de 2 cm : 1 N, 2 N, 3 N.

Une boîte qui glisse sur le sol ralentit et s’arrête. La cause, c’est la force de frottement. De près, les surfaces ne sont pas lisses : elles ont de petites bosses qui s’accrochent. La force de frottement a le sens opposé au mouvement.

Lâchons la même voiture de la même hauteur. Sur la glace, elle va le plus loin. Sur le parquet, elle s’arrête plus tôt. Sur le tapis, elle s’arrête le plus vite. Plus la surface est rugueuse, plus la force de frottement est grande.

On peut mesurer le frottement avec un dynamomètre. Quand on tire la boîte à vitesse constante, la force de traction est égale à la force de frottement. On a lu 1 N sur la glace, 3 N sur le parquet, 5 N sur le tapis. Plus il faut de force pour tirer, plus le frottement est grand.

Le frottement nous est souvent utile. La semelle de la chaussure s’accroche au sol : on marche sans glisser. Le patin de frein frotte contre la roue et arrête le vélo. Le crayon frotte sur le papier et laisse une trace.

Parfois, le frottement pose problème. Les semelles et les pneus s’usent avec le temps. Les pièces des machines qui frottent chauffent et s’abîment. La charnière d’une porte grince.

On peut réduire le frottement. On met de l’huile aux endroits qui frottent. On avance avec des roues au lieu de glisser. On lisse et on polit la surface. C’est pourquoi le traîneau et les skis avancent facilement sur une surface glissante.

Résumé : on mesure une force avec un dynamomètre, en newtons. La force de frottement ralentit le mouvement ; plus la surface est rugueuse, plus elle est grande. Elle a des avantages et des inconvénients. Essaie maintenant dans L’observatoire de la Lune !