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Biomécanique > Cour 8 - Cinématique linéaire et angulaire > Flashcards

Cour 8 - Cinématique linéaire et angulaire Flashcards

1
Q

Quels sont les trois types de mouvements dont l’être humain/objets peuvent faire dans l’environnement?

A
  1. Mouvement linéaire 2. Mouvement angulaire 3. Mouvement combiné (général motion)
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Q

Qu’est-ce que la cinématique linéaire?

A
  • 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
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Q

Qu’est-ce que la valeur scalaire?

A
  • Se définit comme une grandeur (quantité, intensité, taille) seulement. - Décrire par un seul nombre et l’unité correspondante - **EX: Distance/Vitesse**
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4
Q

Qu’est-ce que la valeur vectorielle?

A
  • 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
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5
Q

Décrire le mouvement linéaire.

A
  • 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
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6
Q

Comment peut-on calculer la distance versus le déplacement?

A
  1. 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
  1. Déplacement
    * Utilisation des fonctions trigonométriques et des théorèmes propres aux triangles rectangles (SOH CAH TOA)
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7
Q

Qu’est-ce que la vitesse?

A
  • La rapidité du déplacement
  • Déplacement ou changement de position en fonction du temps
  • Unité: Mètre par seconde (m/s)
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8
Q

Quel calcul utilise-t-on pour la vitesse moyenne?

A

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)

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9
Q

Comment peut-on différencier la vitesse de la vélocité?

A

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.

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10
Q

Pourquoi dit-on que la vitesse et la vélocité sont uniformes ou encore non-uniforme?

A

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
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11
Q

Qu’est-ce qui différencie la vitesse et volocité moyennes de vélocité instantanées?

A
  • 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.
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12
Q

Définir l’accélération.

A
  • 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)
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13
Q

Qu’est-ce qui arrive quand la vitesse augmente, diminue ou quand elle est constante?

A

Accé

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14
Q

Quel calcul utilise-t-on pour l’accélération?

A

a= (V2-V1)/(t2-t1)

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15
Q

Comment peut-on décrire un mouvement linéaire uniformément accéléré s’il y a une

accélération constante?

A
  • 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
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16
Q

Comment peut-on décrire un mouvement linéaire uniformément accéléré si on prend en considération les effets de la gravité sur un squat?

A
  • 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
17
Q

Vrai ou faux: La vitesse moyenne n’est jamais égale à la vitesse instantanée, et ce, même à une vitesse constante?

A
  • 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***
18
Q

Qu’est-ce que la fréquence d’échantillonnage et qu’elle est son implication avec la otion d’intervalle de temps?

A
  • 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
19
Q

Quel sont les instruments de mesure du mouvement?

A

Goniomètre, inclinomètre, techniques de vidéographie, accéléromètre, smartphone, …

20
Q

À quoi sert la cinématique angulaire? Expliquez-la en décrivant mouvement angulaire.

A
  • Distance angulaire
  • Déplacement angulaire
  • Vélocité angulaire
  • Accélération angulaire
21
Q

Quels sont les propriété géométrique du cercle?

A

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

22
Q

À quoi fait-on référence lorsqu’on parle d’un angle absolu?

A

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
23
Q

À quoi fait-on référence lorsqu’on parle d’un angle relatif?

A

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)

24
Q

Qu’est-ce qu’un déplacement angulaire?

A
  • 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°
25
Q

Qu’est-ce que la vitesse angulaire?

A
  • Permet d’établir la relation entre la distance angulaire et le temps.
  • Unité de mesure: °/sec ou rad/sec

Exemple

26
Q

Qu’est-ce que l’accélération angulaire?

A
  • 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

27
Q

Décrire le mouvement angulaire.

A
  • 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)
28
Q

Que se passe-t-il lors d’un mouvement angulaire?

A
  • 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
29
Q

Qu’est-ce que la segmentation d’un geste?

A

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
30
Q

Quels sont les facteurs à considérer lors de la segmentation d’un mouvement?

A
  • Sens du mouvement
  • Segments / articulations impliquées
  • Contact au sol: envol / réception
  • Projectile: contact / lancer
  • …
31
Q

Quel est la différence entre un mouvement cyclique et acyclique?

A

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

32
Q

Qu’est-ce qu’on peut comprendre via la segmentation d’une activité?

A
  • 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
33
Q

Quels sont les objectifs de la segmentation d’une activité?

A
  • Réduire les risques de blessure
  • Améliorer la performance
  • Améliorer l’efficacité
  • Aider au diagnostic ou à la compréhension de pathologie ou handicap
34
Q

Explique le principe de la sommation des moments angulaires.

A
  • 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)
35
Q

Quel est le rôle de la sommation des moments angulaires dans un contexte sportif ou de performance?

A

On maximise la vitesse angulaire et linéaire

36
Q

Quel est le rôle de la sommation des moments angulaires dans un contexte fonctionnel?

A

On facilite le mouvement (diminution de l’effort)

37
Q

Vrai ou faux? Les vitesses angulaires des différentes articulations impliquées s’additionnent

A

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
38
Q

Dans le principe de la sommation des moments angulaires, qu’elle est la différence entre l’application dite projectiles et l’application dite locomotion?

A

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

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