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Des freins qui frottent

La friction, une transformation de l’énergie
08/05/2014
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Que fais-tu lorsque tu veux arrêter en vélo ? C’est bien simple, tu appliques les freins. Cela paraît tout naturel, mais un phénomène relativement complexe se produit alors. Les dispositifs de freinage de la plupart des véhicules agissent par frottement. Sur ta bicyclette, par exemple, les freins actionnent de petites plaquettes qui serrent étroitement la roue afin d’en bloquer le mouvement. Elles opposent une résistance que l’on appelle la friction. À cause d’elle, la roue perd de son énergie et finit par s’arrêter. En fait, l’énergie ne disparaît pas simplement : le frottement transforme le mouvement de la roue (énergie cinétique) en chaleur (énergie calorifique). Si tu frottes rapidement tes mains ensemble, tu ressens de la chaleur, n’est-ce pas ? C’est la même chose qui se produit avec les freins de ton vélo.

Les freins à disque d’une voiture fonctionnent selon le même principe. La pédale de frein est reliée à un système hydraulique qui actionne un étau muni de plaquettes. Cet étau coince un disque relié à la roue. Le frottement des plaquettes sur ce disque freine le mouvement. Certaines roues ont des freins à tambour ; là aussi, le frottement de deux plaquettes est impliqué, mais elles s’écartent pour frotter sur les parois à l’intérieur de la roue.

Les avions utilisent également le freinage par frottement après leur atterrissage. Dans les airs, cependant, ils doivent compter sur d’autres moyens pour ralentir. Les freins aérodynamiques font parfaitement l’affaire. Ce sont des volets qui se relèvent. Ceux-ci offrent une résistance au vent et permettent à l’avion en vol de perdre un peu de vitesse par frottement dans l’air sans s’arrêter complètement.

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