La transmission de la quantité de mouvement d’une feuille accélérée à une pièce initialement au repos est proportionnelle à la durée pendant laquelle la feuille peut exercer une force sur la pièce.
Mot(s) clés libre(s) : force, frottement dynamique, frottement statique, physique à main levée, quantité de mouvement, tpe

La tribologie est la science des frottements. Un 'frottement' intervient lorsque deux surfaces en contact sont mises en mouvement l'une par rapport à l'autre, produisant une force qui s'oppose au mouvement. La notion même de frottement est en fait très intuitive à tout un chacun, essentiellement car nous pouvons ressentir - physiquement - ses effets dans la vie quotidienne : se frotter les mains pour se réchauffer, craquer une allumette, jouer du violon, glisser sur la glace, freiner en voiture, entendre un crissement craie sur le tableau, mettre de l'huile dans les gonds de porte, etc., on pourrait multiplier les exemples connus de tous. La plupart de ces phénomènes peuvent se comprendre sur la base des lois du frottement énoncées dès le 18ème siècle par Amontons et Coulomb (mais déjà mises en évidence par Léonard de Vinci 200 ans auparavant), à partir de la notion de coefficient de frottement. Pourtant l'évidence apparente de ce 'vieux problème' cache l'extrême complexité sous-jacente. L'origine du frottement fait intervenir une multitude d'ingrédients, couvrant un spectre très large de phénomènes physiques : rugosité des surfaces, élasticité, plasticité, adhésion, lubrification, thermique, usure, chimie des surfaces, humidité, etc. Il y a donc un contraste paradoxal entre la simplicité de lois du frottement et la complexité des phénomènes sous-jacents, qui a constitué un défi majeur narguant l'imagination des scientifiques depuis près de 500 ans. Dans cet exposé, j'aborderai quelques manifestations du frottement sur différents exemples illustrant la complexité du phénomène. Je discuterai ensuite des causes du frottement, des premières interprétations de Amontons, Coulomb et d'autres au 18ème siècle en terme de rugosité de la surface, jusqu'aux travaux les plus modernes sur la nano-tribologie des contacts. Je décrirai en particulier les outils d'investigation modernes, tels que le microscope à force atomique, la machine de force de surfaces, les simulations numériques à l'échelle moléculaire, qui permettent désormais d'accéder aux fondements intimes du frottement aux échelles moléculaires avec des manifestations parfois étonnantes. Le développement de ces techniques d'investigation performantes ouvre désormais de nouvelles perspectives dans la compréhension et l'optimisation du frottement.
Mot(s) clés libre(s) : force de friction, frottement, lois d'Amontons-Coulomb, lubrification, mécanique appliquée, rugosité des surfaces, stick-slip, suprafriction, tribologie, viscosité

On coupe une pomme avec un couteau en appliquant le principe fondamental de la dynamique.
Mot(s) clés libre(s) : accélération, force, frottement, inertie, physique à main levée, principe fondamental de la dynamique, tpe

Cette expérience simple, réalisée avec une bouteille en plastique qui éjecte de l'eau, permet d'illustrer la conservation de la quantité de mouvement d'un système isolé, dont l'application pratique est la propulsion à réaction.
Mot(s) clés libre(s) : force, moment cinétique, moment d'une force, physique à main levée, principe des actions réciproques, quantité de mouvement, rotation, tpe

Du fait de son inertie un objet lourd suspendu à un fil modifie la façon dont le fil se casse.
Mot(s) clés libre(s) : accélération, force, inertie, physique à main levée, principe fondamental de la dynamique, tpe

Grâce à la force centrifuge, un disque de papier en rotation rapide devient si rigide qu’on peut l’utiliser pour scier un morceau de craie ou une banane
Mot(s) clés libre(s) : force centrifuge, force d'inertie, physique à main levée, tpe

Une bougie mobile autour d’un axe horizontal et qui brûle par les deux bouts se met à basculer, illustrant ainsi l’influence de la position du centre de gravité dans le moment du poids.
Mot(s) clés libre(s) : centre de gravité, moment d’une force, tpe

Un morceau de ruban adhésif chargé électriquement est attiré par les charges électriques crées par influence sur une main.
Mot(s) clés libre(s) : électricité, électrisation par influence, force électrostatique, tpe

On peut créer un surplomb important en empilant des dominos.
Mot(s) clés libre(s) : centre de gravité, moment d’une force, tpe

Un assemblage constitué d’une assiette, deux bouchons et quatre fourchettes est placé en équilibre stable sur la pointe d’une aiguille.
Mot(s) clés libre(s) : centre de gravité, équilibre stable, moment d’une force, physique à main levée, tpe