La roue et les frottement

[Cajanec]

Bonjour,

si j'ai un chariot sur roues, initialement immobile.
Je le pousse une fois pour le mettre en mouvement. N'étant pas sur une patinoire, les roues se mettent à tourner grâce aux forces de frottement roue-sol. OK.

Maintenant, imaginons que les roues sont parfaitement rondes et parfaitement indéformables. C'est-à-dire que je n'ai qu'un seul point de contact entre la roue et le sol (je suppose que ça doit être quasiment le cas pour des roues métalliques de train, quand elles sont neuves).
Donc quand je n'ai qu'un seul point de contact (A) entre la roue et le sol et que je cherche à calculer le travail de cette force de frottement du sol sur la roue, qui a fait tourner la roue :
W(f) = F.R.Angle or l'angle est toujours égal à 0° puisque mon point d'application de f sur la roue change continuellement (si on considère qu'il n'y a pas de glissement).
Je me retrouve donc avec W(f) = O Joule et pourtant la roue est bien passée d'une position immobile à un état tournant. Il y a donc bien dû y avoir un travail quelque part. Personnellement j'étais persuadé que ça venait de la force de frottement...

Merci pour votre aide et vos commentaires.

[SoS(10)]

bonjour,
si la roue roule sans glisser , cela implique qu'elle est soumise à un frottement statique. il y a frottement statique lorsque la vitesse
relative de glissement des points (lignes ou surfaces) des solides en contact est nulle. Ce frottement statique est une force qui empêche un mouvement de démarrer. La roue se déplace vers l’avant quand celle ci pousse sur la route, ou le rail vers l’arrière, grâce au frottement. Par réaction, le sol ou le rail pousse la
roue vers l’avant, et par la suite le chariot. . Le frottement statique n’est pas consommateur d’énergie puisqu’il ne s’accompagne d’aucun déplacement (le travail
est égal à une force multipliée par une distance) sauf en cas de dérapage, mais l’on parle alors de frottement cinétique.
sos 10

Bonjour,

si j'ai un chariot sur roues, initialement immobile.
Je le pousse une fois pour le mettre en mouvement. N'étant pas sur une patinoire, les roues se mettent à tourner grâce aux forces de frottement roue-sol. OK.

Maintenant, imaginons que les roues sont parfaitement rondes et parfaitement indéformables. C'est-à-dire que je n'ai qu'un seul point de contact entre la roue et le sol (je suppose que ça doit être quasiment le cas pour des roues métalliques de train, quand elles sont neuves).
Donc quand je n'ai qu'un seul point de contact (A) entre la roue et le sol et que je cherche à calculer le travail de cette force de frottement du sol sur la roue, qui a fait tourner la roue :
W(f) = F.R.Angle or l'angle est toujours égal à 0° puisque mon point d'application de f sur la roue change continuellement (si on considère qu'il n'y a pas de glissement).
Je me retrouve donc avec W(f) = O Joule et pourtant la roue est bien passée d'une position immobile à un état tournant. Il y a donc bien dû y avoir un travail quelque part. Personnellement j'étais persuadé que ça venait de la force de frottement...

Merci pour votre aide et vos commentaires.

[Cajanec]

Bonjour SOS10,

et vous ne trouvez pas ça fou que la force qui permet d'amorcer la rotation de la roue (le frottement du sol sur la roue) effectue un travail nul ?

Parce que, intuitivement, amorcer la rotation d'une roue c'est une action qui nécessite un travail, alors que W(f) soit nul me semble vraiment étrange.

Bon week-end

[SoS(10)]

bonjour,
dans le cas présent , la rotation de la roue se fait grâce à la personne qui pousse le chariot
sos 10

Bonjour SOS10,

et vous ne trouvez pas ça fou que la force qui permet d'amorcer la rotation de la roue (le frottement du sol sur la roue) effectue un travail nul ?

Parce que, intuitivement, amorcer la rotation d'une roue c'est une action qui nécessite un travail, alors que W(f) soit nul me semble vraiment étrange.

Bon week-end

[Cajanec]

Merci pour votre réponse SOS10,

mais selon ma compréhension, la personne qui pousse le chariot vert exerce sur la roue la force F1 via l'axe de la roue (l'essieu), cf. croquis. Correct ou pas ?
Et cette force F1 n'est pas susceptible de faire tourner la roue puisque sa direction passe par l'axe de rotation.

C'est bien, selon moi, la force de frottement f qui fait tourner la roue.
Et pourtant son travail est nul... je trouve ça sidérant !

[SoS(10)]

bonsoir
pour expliquer la mise en mouvement du chariot , il faut utiliser le principe de l'action et la réaction :
Le chariot se déplace vers l’avant quand la roue pousse sur la route, vers l’arrière, grâce au frottement. Par réaction, le sol pousse la roue
et par la suite le chariot avance
sos 10

Merci pour votre réponse SOS10,

mais selon ma compréhension, la personne qui pousse le chariot vert exerce sur la roue la force F1 via l'axe de la roue (l'essieu), cf. croquis. Correct ou pas ?
Et cette force F1 n'est pas susceptible de faire tourner la roue puisque sa direction passe par l'axe de rotation.

C'est bien, selon moi, la force de frottement f qui fait tourner la roue.
Et pourtant son travail est nul... je trouve ça sidérant !