Pourquoi les vis elles marchent pas très bien avec tout ce frottement là, et ça fait quoi sur l'efficacité de la machine ?
Actual mechanical advantage and efficiency

Because of the large area of sliding contact between the moving and stationary threads, screws typically have large frictional energy losses. Even well-lubricated jack screws have efficiencies of only 15% - 20%, the rest of the work applied in turning them is lost to friction. When friction is included, the mechanical advantage is no longer equal to the distance ratio but also depends on the screw's efficiency. From conservation of energy, the work W done on the screw by the input force turning it is equal to the sum of the work done moving the load W, and the work dissipated as heat by friction W in the screw

The efficiency η is a dimensionless number between 0 and 1 defined as the ratio of output work to input work

Work is defined as the force multiplied by the distance moved, so W i n = F i n d i n {\displaystyle W_{in}=F_{in}d_{in}\,} and W o u t = F o u t d o u t {\displaystyle W_{out}=F_{out}d_{out}\,} and therefore

M A = F o u t F i n = η 2 π r l {\displaystyle MA={\frac {F_{out}}{F_{in}}}=\eta {\frac {2\pi r}{l}}\,}

or in terms of torque

So the mechanical advantage of an actual screw is reduced from what it would be in an ideal, frictionless screw by the efficiency η {\displaystyle \eta \,}. Because of their low efficiency, in powered machinery screws are not often used as linkages to transfer large amounts of power but are more often used in positioners that operate intermittently.
Avantage mécanique réel et rendement

En raison de la grande surface de contact glissant entre les filetages mobiles et fixes, les vis présentent généralement de grandes pertes d'énergie dues au frottement. Même les vis de levier bien lubrifiées n'ont des rendements que de 15 % à 20 % ; le reste du travail appliqué pour les faire tourner est dissipé par le frottement. Lorsque le frottement est pris en compte, l'avantage mécanique n'est plus égal au rapport de distance, mais dépend également du rendement de la vis. D'après la conservation de l'énergie, le travail W effectué sur la vis par la force d'entrée qui la fait tourner est égal à la somme du travail effectué pour déplacer la charge W, et du travail dissipé sous forme de chaleur par le frottement W dans la vis.

Le rendement η est un nombre sans dimension compris entre 0 et 1, défini comme le rapport du travail de sortie au travail d'entrée.

Le travail est défini comme la force multipliée par la distance parcourue, donc W i n = F i n d i n et W o u t = F o u t d o u t, et par conséquent :

M A = F o u t F i n = η 2 π r l

ou en termes de couple :

Ainsi, l'avantage mécanique d'une vis réelle est réduit par rapport à ce qu'il serait dans une vis idéale sans frottement, en raison du rendement η. En raison de leur faible rendement, les vis ne sont pas souvent utilisées comme liaisons pour transférer de grandes quantités de puissance dans les machines entraînées, mais sont plutôt utilisées dans les positionneurs qui fonctionnent de manière intermittente.
### Query ###
Pourquoi les vis elles marchent pas très bien avec tout ce frottement là, et ça fait quoi sur l'efficacité de la machine ?

### Main Text ###
Actual mechanical advantage and efficiency

Because of the large area of sliding contact between the moving and stationary threads, screws typically have large frictional energy losses. Even well-lubricated jack screws have efficiencies of only 15% - 20%, the rest of the work applied in turning them is lost to friction. When friction is included, the mechanical advantage is no longer equal to the distance ratio but also depends on the screw's efficiency. From conservation of energy, the work W done on the screw by the input force turning it is equal to the sum of the work done moving the load W, and the work dissipated as heat by friction W in the screw

The efficiency η is a dimensionless number between 0 and 1 defined as the ratio of output work to input work

Work is defined as the force multiplied by the distance moved, so W i n = F i n d i n {\displaystyle W_{in}=F_{in}d_{in}\,} and W o u t = F o u t d o u t {\displaystyle W_{out}=F_{out}d_{out}\,} and therefore

M A = F o u t F i n = η 2 π r l {\displaystyle MA={\frac {F_{out}}{F_{in}}}=\eta {\frac {2\pi r}{l}}\,}

or in terms of torque

So the mechanical advantage of an actual screw is reduced from what it would be in an ideal, frictionless screw by the efficiency η {\displaystyle \eta \,}. Because of their low efficiency, in powered machinery screws are not often used as linkages to transfer large amounts of power but are more often used in positioners that operate intermittently.

### Supplementary Text ###
Avantage mécanique réel et rendement

En raison de la grande surface de contact glissant entre les filetages mobiles et fixes, les vis présentent généralement de grandes pertes d'énergie dues au frottement. Même les vis de levier bien lubrifiées n'ont des rendements que de 15 % à 20 % ; le reste du travail appliqué pour les faire tourner est dissipé par le frottement. Lorsque le frottement est pris en compte, l'avantage mécanique n'est plus égal au rapport de distance, mais dépend également du rendement de la vis. D'après la conservation de l'énergie, le travail W effectué sur la vis par la force d'entrée qui la fait tourner est égal à la somme du travail effectué pour déplacer la charge W, et du travail dissipé sous forme de chaleur par le frottement W dans la vis.

Le rendement η est un nombre sans dimension compris entre 0 et 1, défini comme le rapport du travail de sortie au travail d'entrée.

Le travail est défini comme la force multipliée par la distance parcourue, donc W i n = F i n d i n et W o u t = F o u t d o u t, et par conséquent :

M A = F o u t F i n = η 2 π r l

ou en termes de couple :

Ainsi, l'avantage mécanique d'une vis réelle est réduit par rapport à ce qu'il serait dans une vis idéale sans frottement, en raison du rendement η. En raison de leur faible rendement, les vis ne sont pas souvent utilisées comme liaisons pour transférer de grandes quantités de puissance dans les machines entraînées, mais sont plutôt utilisées dans les positionneurs qui fonctionnent de manière intermittente.

### Draft ###

### 1. Query Parsing

"Pourquoi les vis elles marchent pas très bien avec tout ce frottement là" → Why screws don't work well with all that friction there.

Key terms: "marchent pas très bien" = work poorly/inefficiently. "Tout ce frottement" = all that friction (emphasis on surface contact area).

User asking about friction impact on screw efficiency. Casual tone suggests practical concern, not theoretical physics.

### 2. Domain Identification

Mechanical engineering ● 
- Tribology: friction coefficients, wear mechanisms
- Materials science: thread profiles, lubrication
- Energy efficiency: power transmission losses

Physical constraints: 
- Contact area = fundamental friction surface
- Thread geometry = predetermined stress distribution  
- Lubrication limits = inherent viscosity properties

### 3. Core Problem Analysis

Screw mechanics breakdown:

Traditional screw theory: MA = l/d (ideal)
Reality: MA = η × (l/d) where η = efficiency factor

Why friction dominates:
- Massive contact area between mating threads
- Sliding motion → high shear forces
- Load distribution across entire contact surface
- No self-locking without preload

⟨H≈0.8⟩ *Think of it like a gear train where every tooth pair is a friction point - but worse because threads are constantly sliding past each other, not rolling. The threads create this perfect storm of surface area and relative motion that makes every screw a miniature friction laboratory.*

### 4. Quantitative Reality Check

Typical efficiency ranges:
- Well-lubricated screws: η ≈ 0.15-0.20
- Dry conditions: η << 0.10  
- Ball screws: η ≈ 0.90 (minimal sliding)

∴ Most screws lose 80-90% input energy to heat

Example: 1000N load, 20mm lead screw
- Theoretical advantage: 20/20 = 1.0
- Actual advantage: η × 20/20 = 0.18 × 1.0 = 0.18
- Result: 180N input force required

### 5. Efficiency Impact

Friction consequences:
1. **Power multiplication impossible** → no mechanical advantage amplification
2. **Heat generation** → energy waste, temperature rise
3. **Wear acceleration** → reduced lifespan, increased maintenance
4. **Stiction** → static friction prevents smooth starting

! Key insight: Friction converts useful work (linear motion) into waste heat (quadratic loss).

### 6. Design Implications

Screw applications constrained by efficiency:
- **Positioning systems** ● (intermittent use, precision control)
- **Low-load applications** ● (fine adjustment, minimal power)
- **Actuators** ◐ (must be power-assisted)
- **Power transmission** ○ (rarely used, inefficient)

Why positioning works: 
- Short stroke → less friction per cycle
- Precision control → can handle efficiency losses
- Intermittent → allows thermal stabilization

### 7. Synthesis

Screws "marchent pas très bien" because:

**Contact geometry**: Maximum surface area exposed to sliding friction
**Motion characteristics**: Relative thread motion creates high shear forces  
**Efficiency penalty**: 80-90% energy loss typical
**Application limits**: Primarily positioning, not power transmission

The "tout ce frottement" creates fundamental efficiency barrier that makes screws suitable only for controlled, low-power applications where precision matters more than strength.

**Final answer structure**:
- Acknowledge friction as core problem
- Explain efficiency losses via contact area
- Quantify typical performance
- Connect to real-world design limitations
- Emphasize why some applications work while others don't

### Answer###
Les vis fonctionnent effectivement mal avec tout ce frottement car leur faible efficacité constitue leur principal défaut technique. Le problème vient du fait qu'il y a une très grande surface de contact glissant entre les filetages mobiles et fixes, ce qui génère des pertes d'énergie considérables par friction.

Même les vis bien lubrifiées ne dépassent pas 15% à 20% d'efficacité - le reste de l'énergie appliquée pour les faire tourner est dissipé sous forme de chaleur par friction. Cette inefficacité s'explique par le fait que dans une vis idéale sans frottement, l'avantage mécanique serait simplement égal au rapport de distance (l/d). En réalité, cet avantage mécanique est réduit par le rendement η de la vis, qui prend en compte les pertes frictionnelles.

Cette faible efficacité limite considérablement les applications des vis dans les machines à entraînement. Elles ne sont généralement pas utilisées pour transmettre de grandes quantités de puissance, mais plutôt pour des applications de positionnement qui fonctionnent de manière intermittente.

L'impact sur l'efficacité est donc considérable : la majeure partie de l'énergie appliquée se transforme en chaleur inutile plutôt qu'en mouvement utile, ce qui explique pourquoi les vis sont moins performantes que d'autres systèmes mécaniques pour la transmission de puissance.