Le coefficient
de frottement est une grandeur sans unité sur la base de propriétés des
matériaux utilisés pour calculer la force de frottement de glissement. Il est
applicable à la mécanique classique des objets rigides. En multipliant le
coefficient de frottement cinétique par la force normale sur un objet donne la
force de frottement cinétique. Frottement, donc, ne dépend que de propriétés
des matériaux et la force normale sur un objet.
Il est important
de noter que le coefficient de frottement cinétique est un concept de la
mécanique classique et une partie d'un produit à partir de la théorie des
observations expérimentales. La mécanique classique a été en grande partie développée
par le physicien britannique Isaac Newton et ses contemporains dans le 17ème
siècle. Le sujet traite de l'interaction de grands objets se déplaçant à des
vitesses relativement faibles. En particulier, les mécanismes classiques de
solides rigides s’appliquent à ce coefficient. Cette sous-discipline de la
mécanique classique ne peut décrire le frottement résultant de deux solides
glissant l'une contre l'autre, et il ne tient pas compte des forces produites
par des fluides.
Au sein de ce
domaine, le coefficient de frottement cinétique peut fournir des prévisions
très précises. Si les liquides sont à considérer, le domaine de la mécanique
des fluides doit être introduit. Si les échelles concernées sont extrêmement
petites, la mécanique quantique peut traiter les complications associées.
La force
produite par le frottement cinétique est égal au produit de deux variables. Le
premier est le coefficient de friction cinétique, et la seconde est la force
normale. Une force normale est la force exercée par la surface d'un objet pour
maintenir un autre objet de se déplacer à travers elle. Dans le cas de la
gravité, il est la force verticale par rapport au sol qui maintient les objets
de tomber vers le bas plus loin. La force est toujours égale à la masse
gravitationnelle d'un objet en contact avec le sol et, par conséquent, un objet
peut rester au repos en raison de la force gravitationnelle est exactement
annulée par la force normale.
La formule de
frottement ne comprend pas la vitesse ou la taille d'un objet. Cela signifie
que la force de frottement de glissement sur un objet est indépendante de la
vitesse à laquelle il se déplace. La force de frottement sur une boîte en sera
de même si elle est coulissante à un mile ou kilomètre par heure ou deux. De
même, la force ne dépend pas de la zone d'un objet en contact avec le sol. Il
en sera de même si une boîte est plate et large ou grand et mince.
Le coefficient
de frottement elle-même est une propriété empirique des matériaux impliqués.
Cela signifie que ce n'est qu'une question de matériaux qui constituent les
deux surfaces en contact. En outre, ces coefficients sont dérivés d'expérience
plutôt que de la théorie. Le coefficient de frottement cinétique est
généralement désignée par la lettre grecque mu avec k indice.
Compte tenu de
matières identiques, la force de frottement cinétique ne dépend que de la force
normale appliquée à un objet. Dans le cas de la gravité sur la surface de la
Terre, la force dépendra uniquement sur la masse d'un objet. Objets plus lourds
ont proportionnellement plus frottement que les objets plus légers.