La cause physique de la résistance offerte par le frottement au mouvement des surfaces qui glissent l'une sur l'autre peut s'expliquer soit en supposant un engrènement des aspérités des surfaces, qui ne peuvent être séparées que si elles cèdent, se brisent ou sont soulevées au-dessus les unes des autres ; soit en supposant que les molécules des surfaces des deux plans en contact sont si proches qu'elles développent une cohésion qui doit être surmontée pour produire le mouvement ; seule l'expérience peut nous permettre de déterminer la réalité de ces différentes causes. —Coulomb, Théorie des Machines Simples (1779).
Pour le présent chapitre, nous allons considérer l'application des principes de la statique à la solution d'un certain nombre de problèmes tirés du domaine de la conception des machines.
Une analyse des forces impliquées dans les divers organes d'une machine est l'une des premières étapes de la conception de toute machine, et nous verrons que les principes de la statique, tels que nous les avons développés ci-dessus, jouent un rôle très important dans cette analyse de forces.
Dans nombre des problèmes que nous avons résolus, nous avons affirmé que les forces entre surfaces en contact sont normales aux surfaces en contact, c'est-à-dire que les réactions étaient sans frottement. Nous souhaitons maintenant étudier plus précisément la véritable nature de ces réactions et inclure dans notre analyse les effets des forces de frottement qui, dans tous les problèmes physiques, doivent être présentes à un certain degré.
Ces forces de frottement représenteront parfois des éléments indésirables d'une situation physique, car une dissipation d'énergie leur sera associée. D'autres fois, nous pourrons souhaiter tirer parti des forces de frottement, comme dans le cas des freins, des embrayages et de certains types de systèmes de propulsion.
