Le frottement solide sec : le frottement de glissement et de non glissement.

Résumé :
Ce travail porte sur les difficultés rencontrées par des étudiants lors de l’étude de situations physiques ou interviennent les phénomènes de frottement de glissement (frottement cinétique) et de frottement de non glissement (frottement statique) entre les zones de contact non lubrifiées des solides en présence (frottement solide sec). La recherche prend appui sur une « analyse a priori » (l’étude du frottement du point de vue physique et du point de vue didactique, une mini-enquète exploratoire, des observations empiriques en classe au cours d’un enseignement sur les frottements et une analyse partielle du manuel de référence utilise par les étudiants et les professeurs) ou un certain nombre de questions et d’hypothèses de travail sont explicitées. La deuxième partie est consacrée a l’analyse des résultats de questionnaires papier crayon proposes a des populations différentes (différents pays d’origine et différents niveaux d’études), questionnaires construits afin de tester nos hypothèses. Ces analyses aboutissent a une description aussi synthétique que possible des idées et des raisonnements des étudiants sur le frottement solide. Les raisonnements des étudiants ont les caractéristiques principales suivantes : tout se passe comme s’il existait, pour les étudiants, un phénomène unique de frottement (non distinction entre frottement statique et frottement cinétique) représente par une résultante unique des forces de contact (non application de la troisième loi de newton), résultante localisée a l’interface (« entre » les solides) et qui n’agit que sur le solide qui se trouve au dessus de l’interface (effet dessus dessous). Cette force unique a un sens bien défini, détermine a partir du sens des mouvements effectifs (donnes) des solides étudies : cette force unique s’oppose toujours aux mouvements effectifs ou « vrais » des solides (les mouvements relatifs des solides ne sont pas pris en compte).