Biomec examen 2 Flashcards
def masse
-il s’agit de la qté de matière constituant un corps ou un objet. Son unité de mesure est le Kg
-La masse d’un corps est invariable, que ce corps soit sur la terre, sur la lune ou en apesanteur, c’est tjrs la mm qté de matière
-IMPORTANT! la masse n’est pas synonyme du poids
def poids
-Force représentant l’effet de l’accélération gravitationnelle sur une masse. Unité de mesure en Newton (N)
-sur la terre, accélération gravitationnelle g est de 9,81 m/s2 dirigée vers le centre de la terre
-poids = masse x g
-le poids dépend de la gravité. Une personne a un poids environ 6x plus grand sur la terre que sur la lune
Quelle est la 2e loi de newton?
Il s’agit de la loi de l’accélération
l’accélération d’un corps est proportionnelle à la somme des forces appliquées sur ce corps
somme des F=ma
dans la formule F=ma quel facteur est la cause du mouvement et lequel est le résultat?
la force (application d’une ou plusieurs forces) est la cause du mvt
l’accélération est l’effet/ résultat par le changement de vitesse qui est créer
On dit que l’accélération est proportionnelle à la grandeur de la force appliquée, pourquoi?
Lorsque la force est de plus en plus élevée, la masse reste constante et l’accélération sera de plus en plus grande
l’accélération est donc proportionnelle à l’augmentation/ diminution de la force
On dit que l’accélération est inversement proportionnelle à la grandeur de la masse, pourquoi?
Lorsque la masse est de plus en plus importante, la force appliquée est constante (ne change pas) et l’accélération sera plus petite.
La masse est aussi considérée comme l’inertie ou la résistance de l’objet à être accéléré. Donc, + l’objet à accélérer est lourd, + la force ou la cause du mvt devra être important
L’accélération est donc inversement proportionnelle à l’augmentation/ la diminution de la masse
Quels sont les critères d’application de la loi de l’accélération?
-la somme des forces exercées sur le corps n’est pas égale à 0 (pas en équilibre)
-Il y a une variation au niv de la vitesse, donc, une accélération du corps
Qu’est-ce que la 1ière loi de Newton?
Il s’agit de la loi de l’inertie
-En l’absence de l’application d’une force résultante sur un corps, l’état du mvt de celui-ci demeurera inchangé
somme des forces= 0
-les forces s’annulent entre elles : leur somme est nulle
-Pas de changement de vitesse (nulle ou cste)
Quels sont les critères d’application de la loi de l’inertie?
-Position statique (immobile)
-Vitesse cste
Qu’est-ce que la 3e loi de Newton?
Il s’agit de la loi de l’action-réaction
-Pour toute intéraction entre 3 corps, une force réciproque (égale en grandeur et agissant ds le sens opposé) sera appliqué sur chacun d’eux
Quels sont les critères d’application de la loi de l’action-réaction?
-il faut 2 corps
-un contact entre ceux-ci
Quels sont les principaux types de forces ainsi que leurs caractéristiques?
-internes:
musculaires, ligamentaires, articulaires, osseuses (estimées par prédiction)
-externes:
réaction, frottement, pression (mesurables)
le poids du corps (effet de g sur le corps)
en situation d’équilibre, quelle sera la force de réaction mesurée par la balance?
Si les bras sont soulevés?
Si les bras sont abaissés?
R = W
R = W + ma
R= W - ma
La réaction de la balance englobe le poids de la personne et l’effet du mvt (accélération) des segments sur le CDM corporel.
Le poids est tjrs le mm. La différence dépend de l’accélération des segments qui modifie l’accélération du CDM corporel.
Qu’est-ce que l’allègement?
C’est lorsque la force de réaction est inférieure au poids corporel, ce qui indique un allègement (en fléchissant les genoux)
def force de frottement
-Il s’agit de la force produite ebtre 2 surfaces qui sont en contact
-la force de frottement empêche tjrs + ou - le glissement entre les surfaces qui sont en contact
-cette force est importante car elle nous permet de produire une force de réaction qui, en retour, nous permet de nous déplacer dans l’environnement
La force de frottement est modulée par quoi?
1-La nature des matériaux (coefficient)
-la rugosité (le fini) des surfaces
-la température
-la vitesse de déplacement (le frottement est + important lorsque l’objet à déplacer est immmobile)
Quels sont les étapes lorsque l’on pousse une chaise (frottement, repos et mvt)?
1-au début, le frottement augmente de manière linéaire et proportionnelle à la force externe (stable)
2-L’objet ne se déplace pas; il demeure immobile. Sans déplacement, le frottement augmente jusqu’au moment où il atteint un maximum (métastable = ds un équilibre précaire qui nécessite peu de force pour se déplacer)
3-il y a une légère chute du coefficient de frottement
4-Qui entraîne une réduction de la force de frottement. Quand l’objet se déplace, le frottement demeure constant
Quels sont les deux types de coefficients de frottement et quans interviennent-ils?
-coefficient de frottement statique: En état d’équilibre
-coefficient de frottement dynamique: Lorsque l’objet est en mvt le coeff dynamique est + faible
Qu’est-ce que le coefficient de frottement indique?
la qualité de l’adhérence entre 2 surfaces. + le coefficient est élevé, + la force de frottement le sera aussi
Dans quelles directions se situent les forces de frottement et normale?
force normale
tjrs perpendiculaire à la surface de contact
force de frottement
agit en parallèle à cette surface, dans le sens opposé au glissement anticipé
def pression
-la pression représente la distribution de la force pr aux surfaces en contact
-pour une mm force, la pression ressentie sera élevée si les surfaces en contact sont petites, et faible si les surfaces en contact sont grandes
-la pression est importante en ce qui concerne la capacité d’un corps à subir l’application d’une force tout en conservant son intégrité (bris, blessure)
P= Force/ Aire (N/m2)
Pour maintenir une posture, il faut pouvoir demeurer en équilibre, quelle condition doit être remplie pour que l’équilibre postural soit maintenu?
l’équilibre postural est assuré aussi longtemps que la projection du CDM demeure à l’intérieur du périmètre de la base de support (en condition statique)
def équilibre stable
lorsqu’écarté de sa position d’équilibre, tend à y revenir
def équilibre métastable
lorsqu’écarté de sa position d’équilibre, les conditions doivent changer pour retrouver la position d’équilibre
la qualité de l’équilibre (stabilité) dépend aussi de quoi?
de la relation avec l’environnement
Quels facteurs peuvent influencer l’équilibre?
1-La grandeur de la base de support (polygône de sustentation)
2-la hauteur du centre de masse (diminution de la hauteur du CDM = plus de stabilité)
3-le poids de la personne (+ lourd = + difficile à faire tomber)
4-La position de la ligne d’action de la gravité p/r à la périphérie de la base d’appui (plus loin = + équilibre, plus proche = - équilibre)
5-l’adhérence au sol
def équilibre postural
-l’équilibre postural pourrait être défini comme la capacité de stabiliser le CDM du corps sur sa base de support (BS)
-Pour préserver un état d’équilibre, la position du CM est constemment régulée par la position du centre de pression (CP), défini comme l’emplacement du point du vecteur de force de réaction au sol à la surface d’une plate-forme de force sur laquelle se trouve une personne
Comment est-il possible de contrôler la position du CM?
-Les forces que nous exercons au sol nous permettent de maintenir notre CM à l’intérieur de notre base de support
(Le CP est un bon indicateur de ce ctrl: plusieurs indicateurs en relation ou non avec la base de support)
-les systèmes suivants sont également déterminants :
-système proprioceptif
-système visuel
-système vestibulaire
-des atteintes ou perturbations de l’un de ces systèmes peuvent influencer le ctrl de l’équilibre
def impulsion linéaire
Elle s’obtient par une simple réorganisation de la loi de l’accélération de Newton
L’impulsion linéaire est égale à la QML
F x (t final-t initial) = m x (v final-v initial)
exprimée en N x s ou kg x m/s
Quelle est la manière d’obtenir l’impulsion verticale?
la plateforme dynamométrique mesurant toutes les forces exercées sur sa surface, la différence entre les 2 forces (F PFD et P) permettra de déterminer l’impulsion responsable du mvt du CM
Comment fonctionne l’impulsion linéaire et le transfert de la QML?
Lors d’une collision, la QML d’une partie du système peut être transférée à une autre partie. La QML totale du système demeure cependant inchangée avant et après l’impact car il y a conservation de la QML
Quelle est la relation entre le mouvement angulaire et le moment de force?
le mvt angulaire d’un corps (segment) est produit par une force excentrée agissant sur ce corps. L’effet de cette force excentrée est donc une accélération angulaire (rotation autour du CM) du corps (segment concerné)
Quel est le principe de conservation de la QMA?
Le principe de conservation de la Qté de mvt angulaire dit que la QMA d’un corps demeure cste (par ex entre 2 positions) en l’absence de forces externes agissant sur le corps
Quel est le principe de transfert de la QMA?
ce principe stipule que la QMA peut être transférée entre les segments
Quels sont les 4 systèmes de forces et leurs def?
-Linéaire: mm ligne d’action pour toutes les forces
-parallèle: ligne d’Action de toutes les forces sont parallèles
-concourante: mm point d’application pout toutes les forces
-générale: rien de commun entre toutes les forces
Quels sont les 2 rôles de poulies?
1-Rediriger un câble sans en modifier la tension
2-Moduler l’avantage mécanique
def énergie
l’énergie représente la capacité d’un corps à effectuer un travail
lien entre la notion de travail et l’énergie
def énergie potentielle interne (élastique)
énergie latente (en J), prête à être utilisée, comme un arc tendu. Dans le corps humain, elle est associée à l’élongation (en m) des tissus élastiques (lig. muscles, etc.) via une constante d’élasticité «k» (en N/m)
E int = 1/2 * k (xf-xi)2
def énergie potentielle externe (montagne russe)
Énergie latente (en J), prête à être utilisée, directement reliée à la position (hauteur en m) d’une masse (en kg) dans un référentiel donné (niveau de l’eau, plancher, etc.)
Eext = mgh
def énergie cinétique linéaire
énergie (en J) d’un corps en mouvement (translation), donc en relation avec sa masse m (en kg)
Elin = 1/2 mv2
def énergie cinétique angulaire
énergie (en J) d’un corps en mouvement (rotation), donc en relation avec son momentr d’inertie I (en kg*m2)
Eang = 1/2 IW2
def énergie totale (le pendule)
l’énergie totale est composée de la sommation de toutes les énergies
E tot= (int + ext + linéaire + angulaire)
Quand est-ce que l’énergie totale est cste?
Quand est-ce que l’énergie totale varie?
Lorsqu’il y a des mouvements aériens (il peut y avoir des changements de types d’énergie, mais l’énergie totale est tjrs constante)
Elle varie lors de mouvements au sol
Quand est-ce que le travail mécanique est interne?
si il est accompli pour déplacer les segments corporels
Quand est-ce que le travail mécanique est externe?
s’il sert à déplacer un objet, une charge ou le corps entier (CDM)
Quelle est la relation entre le travail et l’énergie?
Le travail et l’énergie ont les mêmes unités (J). Le travail, modifie la qté d’énergie cinétique que possède un corps
(pas de travail fait = pas de changement d’énergie (J))
Quand est-ce qu’une grande force d’impact subira une meilleure absorption d’énergie?
Si une grande force est déployée, elle sera mieux absorbée sur une plus longue distance
le travail sera le même que pour une plus courte distance, seulement l’aire sous la courbe sera plus «étendue»
def puissance mécanique
la puissance représente une quantité de travail effectuée durant un intervalle de temps
P = W/ (Tf-Ti)
(cette formule peut aussi être mise en relation avec la vitesse)
de quelles facons peut-on exprimer la puissance ( en Watt)?
1-Le taux de variation (pente) du travail (W) (p=w/(tf-ti))
2-le produit de la force par la vitesse linéaire (P=F*v)
3-le produit du moment de force par la vitesse angulaire (P=M* vit ang)
caractéristiques de la puissance mécanique
-un travail amène un changement au niv de la qté d’énergie cinétique d’un corps
-La puissance indique à quel taux (vitesse) ce travail est effectué
-La puissance sera relativement élevée si ce changement se produit sur un courps laps de temps, et plus basses si le même changement s’effectue sur un laps de temps plus long
-C’est pourquoi la puissance est associée aux gestes rapides et explosifs
Quand est-ce que la puissance musculaire sera positive?
Lorsque le moment de force et le mouvement (rotation) sont dans la même direction (contraction musculaire miométrique)
Peut importe le sens de ces forces (Vers l’axe négative ou positive), on regarde si elles se dirigent ds la même direction
Quand est-ce que la puissance musculaire sera négative?
lorsque le moment de force et le mouvement (rotation) sont dans des directions opposées (contraction musculaire pliométrique)
