1.3.3 Frottement fluide

Un "frottement fluide" (ou frottement "visqueux") est une force de frottement particulière, qui est associée au déplacement d'un objet dans un fluide (air, eau, …). Ce type de frottement dépend de la vitesse relative de l'objet et du fluide, et comme toutes les forces de frottement, de la géométrie de l'objet, de sa surface de contact avec le fluide (nature, dimensions,…). Il est à l'origine des pertes d'énergie par frottement pour l'objet se déplaçant dans le fluide.

On écrira en général :

  dans le cas d'une translation avec force de frottement visqueux
  dans le cas d'une rotation avec couple de frottement fluide

où est la vitesse linéaire de l'objet, sa vitesse angulaire, et le coefficient de frottement visqueux associé au frottement considéré.

Les frottements fluides sont présents dans un grand nombre de cas, mais ils sont souvent négligés, du fait, la plupart du temps, de leur faible influence sur le mouvement par rapport aux autres forces en présence.

Remarque : la force de "résistance de l'air" traduit également des phénomènes de frottement complexes (dynamique des fluides) prenant en compte le déplacement de l'air dû au mouvement de l'objet qui s'y déplace. Elle s'exprime en fonction du carré de la vitesse de déplacement de l'objet dans l'air :, où est la masse volumique de l'air, le coefficient de résistance aérodynamique de l'objet, et S la section droite perpendiculaire au mouvement de l'objet.