Cour 8 - Cinématique linéaire et angulaire Flashcards
Quels sont les trois types de mouvements dont l’être humain/objets peuvent faire dans l’environnement?
- Mouvement linéaire 2. Mouvement angulaire 3. Mouvement combiné (général motion)
Qu’est-ce que la cinématique linéaire?
- C’est l’étude des **valeurs descriptives** du mouvement des corps - Distance - Déplacement - Vitesse - Vélocité - Accélération - Même si certaines sot des valeurs scalaires et d’autres vectorielle : Servent à décrire un mouvement dans les deux cas
Qu’est-ce que la valeur scalaire?
- Se définit comme une grandeur (quantité, intensité, taille) seulement. - Décrire par un seul nombre et l’unité correspondante - **EX: Distance/Vitesse**
Qu’est-ce que la valeur vectorielle?
- Grandeur (quantité, intensité, taille) - Direction (sens, orientation) connues - Point de départ et le pont d’arrivée du vecteur sont connus - Représentés par des flèches orientées à l’échelle - EX: Déplacement, vélocité
Décrire le mouvement linéaire.
- Translation : Déplacement en x et/ou y et/ou z
- Le déplacement réalisé est le même pour chacune des parties du corps
- Mesuré en mètre(s) ou autre unités dérivées
- Même déplacement subit
- Linéaire ou curvilinéaire
Comment peut-on calculer la distance versus le déplacement?
- Distance
- Si la ligne est droite: Utilisation des fonctions trigonométriques et des théorèmes propres aux triangles rectangles (SOH CAH TOA)
- Si la ligne est courbe: Calcul complex
- Déplacement
* Utilisation des fonctions trigonométriques et des théorèmes propres aux triangles rectangles (SOH CAH TOA)
Qu’est-ce que la vitesse?
- La rapidité du déplacement
- Déplacement ou changement de position en fonction du temps
- Unité: Mètre par seconde (m/s)
Quel calcul utilise-t-on pour la vitesse moyenne?
Cela ne veut pas dire que le corps s’est déplacé à vitesse constante
Conversion Km/h en m/s
V = delta d / delta T
V = (d2-d1)/(t2 - t1)
Comment peut-on différencier la vitesse de la vélocité?
Le terme vitesse
Est utilisé comme une valeur scalaire: Pas de direction déterminée.
Exemple: Il court à 10 km/h. (Distance parcourue par unité de temps)
Le terme vélocité
Est utilisé comme une valeur vectorielle: Tient compte de l’orientation de la vitesse.
Exemple: Il court à 10 km/h vers le nord-ouest.
Pourquoi dit-on que la vitesse et la vélocité sont uniformes ou encore non-uniforme?
Uniforme
- S’applique à un mouvement constant sur une période de temps données
- Quand il n’y a pas d’accélération ou de décélération
Non-uniforme
- S’applique à un mouvement dont la vitesse ou la vélocité varie sur une période de temps données
- Quand il y a une accélération ou une décélération
Qu’est-ce qui différencie la vitesse et volocité moyennes de vélocité instantanées?
- Vélocité moyenne de l’action (exemple: sprint sur 100 m)
- Vélocité moyenne sur un intervalle du sprint (exemple: 10 m sur le sprint de 100 m)
- Vélocité instantanée sur un plus petit intervalle de temps (exemple: 1 m sur le sprint de 100m)
Exemple
- Vélocité moyenne pour le 100 m = 100 m / 11,09 secondes = 9,01 m/s
- Vélocité moyenne sur les 10 premiers mètres = 10 m / 1,66 secondes = 6,03 m/s
- Vélocité instantanée : besoin du temps pour 1 mètre et le calcul est le même On peut ainsi faire une analyse plus approfondie de la vélocité en segmentant le trajet.
Définir l’accélération.
- La relation entre la vitesse et le temps.
- Est une valeur vectorielle qui peut être positive ou négative
- C’est la variation de vitesse par rapport au temps écoulé
- Unité: Mètre par seconde carrée (m/s2)
Qu’est-ce qui arrive quand la vitesse augmente, diminue ou quand elle est constante?
Accé
Quel calcul utilise-t-on pour l’accélération?
a= (V2-V1)/(t2-t1)
Comment peut-on décrire un mouvement linéaire uniformément accéléré s’il y a une
accélération constante?
- Si elle est constante, à chaque secondes on aditionne la même vitesse
- Si on va de plus en plus vite, ça fait juste prendre moins de temps pour parcourir la même distance
Comment peut-on décrire un mouvement linéaire uniformément accéléré si on prend en considération les effets de la gravité sur un squat?
- L’accélération est toujours la même
- Il y a une première accélération
- Puis on décélère (pour ça qu’on est à zéro)
- Puis on augmente en vitesse de façon négative, car on va vers le sol
Vrai ou faux: La vitesse moyenne n’est jamais égale à la vitesse instantanée, et ce, même à une vitesse constante?
- À une vitesse constante: Vitesse moyenne = Vitesse instantanée
- Il est même possible d’estimer la vitesse instantanée en divisant la durée de l’événement en courts intervalles
- Si ex. courreur 10km -> veut être constant,
- Sprinter 400m -> accélère puis drop pour les dernier mètres
- ***Plus l’intervalle de temps est petit, plus la vitesse moyenne se rapproche de la vitesse instantanée***
Qu’est-ce que la fréquence d’échantillonnage et qu’elle est son implication avec la otion d’intervalle de temps?
- Nombre d’évènements par secondes (Hz)
- Combien de fois on va estimer la vitesse
- À quel point on va vérifier
- EX: Vidéo 30 Hz
- Impossible d’avoir un intervalle de temps inférieur à 0.033 sec (t final - t initial)
- Comme le mouvement humain est relativement lent, la vitesse moyenne est généralement très proche de la vitesse instantanée
- → Dans la mesure où la fréquence d’échantillonnage de l’appareil soit suffisant
Quel sont les instruments de mesure du mouvement?
Goniomètre, inclinomètre, techniques de vidéographie, accéléromètre, smartphone, …
À quoi sert la cinématique angulaire? Expliquez-la en décrivant mouvement angulaire.
- Distance angulaire
- Déplacement angulaire
- Vélocité angulaire
- Accélération angulaire
Quels sont les propriété géométrique du cercle?
Rayon (r)
- Droite entre le centre du cercle et n’importe quel point du cercle
Diamètre (2r)
- Droite reliant 2 points opposés du cercle.
- Elle passe par le centre et délimite le cercle en 2 parts égales
Circonférence (2πr)
- Longueur du segment faisant le tour du cercle
π= 3,14
À quoi fait-on référence lorsqu’on parle d’un angle absolu?
À un angle segmentaire
- L’angle formé par un segment et une ligne de référence (habituellement horizontale, mais parfois verticale)
- Donc, un mouvement segmentaire est de décrire le changement d’angle par rapport à la référence verticale ou horizontale
À quoi fait-on référence lorsqu’on parle d’un angle relatif?
À un angle articulaire
a) C’est l’angle formé entre un segment dans sa position anatomique (zéro de l’articulation) et sa position actuelle
b) C’est l’angle formé entre deux droites, entre 2 segments. L’angle formé par les 2 segments étudiés (habituellement de180°ou moins)
Qu’est-ce qu’un déplacement angulaire?
- Changement de la position angulaire due à la modification de l’orientation d’un segment
- Cifférence entre la position angulaire finale et la position angulaire initiale
- Unité de mesure: ° ou rad
- 1 rad = 57.3°
Qu’est-ce que la vitesse angulaire?
- Permet d’établir la relation entre la distance angulaire et le temps.
- Unité de mesure: °/sec ou rad/sec
Exemple
Qu’est-ce que l’accélération angulaire?
- La variation de vitesse angulaire par rapport au temps écoulé
- Unité: °/sec2 ou rad/sec2
- W = vitesse de rotation
Accélération angulaire moyenne
Accélération angulaire instantanée
d = Sur un instant précis
Décrire le mouvement angulaire.
- Mouvement de rotation autour d’un axe (réel ou imaginaire) où tous les points du corps (ou du segment) se déplacent selon le même angle
- La majorité des déplacements articulaires chez l’humain sont des mouvements de rotation (degrés de liberté en rotation)
Que se passe-t-il lors d’un mouvement angulaire?
- Le déplacement angulaire décrit par un point proche d’un axe de rotation est le même qu’un point plus éloigné de cet axe
- Ce constat est aussi vrai pour la vitesse et l’accélération angulaire
- Toutefois, la trajectoire linéaire (d) diffère entre les deux points : elle a une plus petite amplitude pour le point le plus proche de l’axe de rotation
Qu’est-ce que la segmentation d’un geste?
Le geste doit être segmenté en phases qui seront délimitées par des événements ponctuels
- Le geste doit être segmenté en phases qui seront délimitées par des événements ponctuels
Quels sont les facteurs à considérer lors de la segmentation d’un mouvement?
- Sens du mouvement
- Segments / articulations impliquées
- Contact au sol: envol / réception
- Projectile: contact / lancer
- …
Quel est la différence entre un mouvement cyclique et acyclique?
Mouvement cyclique
Sens : Déplacement intermittent, qui se répète par cycle.
Mouvement acyclique
Des actions et des mouvements complexes qui ne se répètent pas dans un cycle
Exemple: Le service smash au volley-ball
Exemple: La frappe au soccer
Qu’est-ce qu’on peut comprendre via la segmentation d’une activité?
- Le mouvement dans son ensemble
- La séquence des événements
- Les différents mouvements articulaires impliqués
- Le rôle des différents muscles impliqués
- Les forces internes et externes
Quels sont les objectifs de la segmentation d’une activité?
- Réduire les risques de blessure
- Améliorer la performance
- Améliorer l’efficacité
- Aider au diagnostic ou à la compréhension de pathologie ou handicap
Explique le principe de la sommation des moments angulaires.
- Dans l’exécution d’un geste complexe (pluri-articulaire), on recrute d’abord les segment proximaux (plus lourds et plus forts) afin de transférer le mouvement vers les segments distaux (plus légers)
- On additionne la contribution de chacune des articulations impliquées dans un mouvement
- Quand un segment s’approche de la fin de son mouvement, le segment suivant débute son mouvement (c’est comme une cascade)
Quel est le rôle de la sommation des moments angulaires dans un contexte sportif ou de performance?
On maximise la vitesse angulaire et linéaire
Quel est le rôle de la sommation des moments angulaires dans un contexte fonctionnel?
On facilite le mouvement (diminution de l’effort)
Vrai ou faux? Les vitesses angulaires des différentes articulations impliquées s’additionnent
Vrai: On dit que la vitesse angulaire agit proportionnellement à la longueur des segments
- Vitesse de rotation de l’épaule s’aditionne à la vitesse de l’extension au coude puis s’aditionne avec la vitesse du poignet
- Important, car si blessure à l’épaule, on enlève l’apport d’un des bloc de sommation
Dans le principe de la sommation des moments angulaires, qu’elle est la différence entre l’application dite projectiles et l’application dite locomotion?
Application: Projectiles
- Afin de maximiser la vitesse d’un projectile, il est primordial d’impliquer au maximum chaque articulation
- EX: Frappe au soccer
- Le moment de la hanche s’additionne au moment du genou et à celui de la cheville afin de maximiser la vitesse de projection
Application: Locomotion
- EX: Marche
- Pendant le balancement, le membre inférieur se déplace en premier lieu grâce à la flexion de la hanche et ensuite suit l’extension du genou
