Le frottement de la gomme : Adhérence, déformation et usure...

vendredi 26 janvier 2007, par Fanatic F1

La gomme est un matériau élastique. "Gomme" est un terme générique qui regroupe une vaste gamme de polymères...

Tandis que certaines gommes sont fortement élastiques et retournent pratiquement toute l’énergie que l’on place en elles, une balle constituée de ce genre de gomme rebondit presque au niveau duquel on l’a lâchée, d’autres le sont beaucoup moins, une balle ne rebondit alors presque pas. La plupart des gommes sont caractérisées par une température au-dessous de laquelle les molécules perdent toute mobilité entre elles. Cette température est appelée "température de transition vitreuse", et peut varier de 200 à plus de 40 degrés Celsius. En dessous de la température de transition vitreuse, une gomme devient rigide et immobile, un peu comme du verre.

Qu’est-ce que le frottement ?

Le frottement, c’est le phénomène que nous devons vaincre pour mouvoir un matériau sur un autre qui est très commun dans le monde quotidien : Les ongles tiennent par frottement. Sans frottement, nous ne pourrions même pas marcher... L’équation générale suivante décrit le frottement : Ff = Cf x Fv, où la Force de frottement (Ff) est égale au Coefficient de frottement (Cf) multiplié par la Force verticale (Fv - par exemple, le poids de la voiture ajouté à la force aérodynamique qui la plaque sur la piste). Cette équation veut dire que la force nécessaire pour déplacer un matériau à une vitesse constante sur un autre matériau est proportionnelle à la force qui presse ces deux matériaux ensemble, mais est aussi proportionnelle à une constante (le coefficient Cf) qui dépend des matériaux concernés. Ajoutons encore pour être complets que le coefficient de frottement statique, pour de même matériaux, est habituellement plus élevé que le coefficient de frottement dynamique. Ce qui signifie qu’il faut davantage de force pour faire débuter le glissement d’un matériau sur un autre qu’il n’en faut pour maintenir ces deux matériaux en glissement à une vitesse donnée.

Types du coefficient Cf	Suivant les matériaux
Bois sur bois	0.25
Métal sur métal sec (ex : un train sur ses rails)	0.15
Gomme sur verre sec	2
Gomme sur asphalte sec	1.5
Gomme sur asphalte mouillé	Moins de 1

Un coefficient Cf plus grand que 1 signifie qu’il faut davantage de force pour glisser de la gomme sur du verre que la force qui presse la gomme sur la surface. Ce qui implique que dans le cas de la gomme, le phénomène de glissement est plus complexe qu’un frottement classique de type métal sur métal. La gomme génère en effet le frottement de trois manières principales : L’adhérence, la déformation et l’usure. Ces trois composantes se conjuguent pour créer la force de frottement totale qu’engendre la gomme se déplaçant sur la surface de la piste.

D’après un dossier du manufacturier Michelin Sport

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