Cours 1 Flashcards
définition force
modélisation d’une interaction, quelle que soit la nature de celle-ci
la force ou interaction résulte …
de l’action d’un objet sur un autre. C’est le cas en particulier des interactions de contact ou à distance
exemples interactions de contact
pression, frottement, interaction dans une liaison
exemples interactions à distance
force gravitationnelle, force électrostatique, force électromagnétique
comment est représentée la force ?
par un vecteur ayant un point d’application, une direction, un sens et une intensité
la force s’exprime en ….
newtons (N)
définition moment d’une force
moment d’une force par rapport à un point donné est une grandeur physique vectorielle traduisant l’aptitude de cette force à faire tourner un système mécanique autour d’un point, souvent appelé pivot
moment d’une force s’exprime en …
N.m (newtons-mètres)
moment d’une force dépend de …
l’intensité de la force, position relative du point d’application de la force et du point de rotation
projection du moment (d’une force par rapport à un point) sur un axe delta (orienté) contenant le point s’appelle …
moment de la force par rapport à l’axe delta
moment de la force par rapport à l’axe delta est une grandeur …
scalaire algébrique, traduisant de même la faculté de la force appliquée à faire tourner le système mécanique autour de l’axe delta, le signe du moment par rapport à l’axe traduisant le sens de rotation par rapport à l’orientation choisie de l’axe
définition couple
mouvement de rotation, couple est ce qui provoque une accélération angulaire et une rotation
force = mouvement de
translation
définition puissance
quantité d’énergie par unité de temps fournie par un système à un autre, correspond à un débit d’énergie
puissance est une grandeur …
scalaire
produit puissance
produit de la force et de la vitesse
capacité couple
accélérer la rotation des roues pour créer du mouvement
capacité puissance
capacité à résister aux résistances aérodynamiques et à faire tourner vite les roues, grande création d’énergie cinétique
équation fondamentale de la dynamique
somme des forces = masse x vecteur accélération
équation dynamique lie …
force, déplacement, temps et masse d’un objet
équation dynamique est une équation …
vectorielle
équation dynamique permet de calculer …
position en fonction du temps, quantité de mouvement, énergie mécanique
formule énergie mécanique Em
Ep + Ec
formule Ep
m x g x h
formule Ec
1/2m x v^2
formule quantité de mouvement
p = m x v
formule position en fonction du temps
x = 1/2at^2 + v0t + x0
si les forces sont équilibrées alors …
pas d’accélération linéaire
si les moments sont équilibrées alors …
pas d’accélération angulaire
si équilibre des moments des forces internes musculaires et moments des contraintes externes …
maintien position angulaire
modélisation mécanique et caractérisation fonctionnelle du muscle
caractéristiques du modèle : nombre restreint d’éléments assemblés de manière à simuler les propriétés d’un système biologique complexe
les modèles opérationnels
- 1ère tentative : Weber, muscle activé comme un simple ressort subissant un étirement
- Hill, ressort associé en parallèle avec un élément visqueux
- Levin et Wyman, représentation du tendon par une composante élastique pure en série avec une composante élastique amortie
- Hill, base du modèle actuel pour muscle isolé et muscle in situ
modèle de muscle à 2 composantes
- une composante élastique série
- une composante élastique contractile
Le modèle à 2 composantes rend compte du comportement mécanique du complexe muscle-tendon lorsqu’il n’apparaît pas de tension de repos
Mais ne convient plus lorsque le muscle est placé à une longueur élevée car il existe au niveau du muscle non stimulé une tension de repos importante
modèle de muscle à 3 composantes
Modèle de Hill
- une composante élastique série
- une composante contractile
- une composante élastique parallèle
théorie de Huxley
structure générale conservée avec un générateur de force, intégrant les connaissances relatives aux mécanismes de la production de force au niveau des liaisons actine-myosine
stimulation secousse musculaire et tétanos
le PA musculaire précède la secousse musculaire
l’activité électrique précède l’activité mécanique
l’activité électrique déclenche l’activité mécanique (contraction musculaire)
Ums dans muscles de la main (adductor pollicis) ou fléchisseurs dorsaux interroseux
toutes les UMs sont probablement recrutés quand la force atteint les 50% de la force maximale
UMs muscles briceps brachii
le recrutement des UMs continue jusqu’à 85% du maximum de la force
délai électromécanique (EMD)
laps de temps entre l’activation électrique du muscle et le début de production de force.
Cela correspond :
- à la mise en jeu des phénomènes ioniques intracellulaires (libération de calcium et libération des sites d’accrochage de la myosine/actine)
- au temps nécessaire à l’étirement des composantes élastiques séries
caractéristiques délai électromécanique
- Il varie selon les muscles entre 20 et 120 ms
- Les fibres à contraction rapide (type II) ont un délai électromécanique plus court
- Il n’est pas affecté par la longueur musculaire, le type de contraction, la vitesse de contraction ou la fatigue
variation de la force pendant ce “temps de contraction” est souvent mesurée …
pendant les 250 premières ms d’une contraction volontaire après le début de la production de froce
mesure taux maximal de développement de la force maximal force rate development (MFRD)
mesuré pendant une contraction isométrique explosive
MFRD dépend …
des caractéristiques structurelles et fonctionnelles du système neuromusculaire
définition MFRD
capacité à développer rapidement une force musculaire impliquant l’activation neuromusculaire maximale et le taux de décharge maximal des motoneurones
isométrique
même longueur ou longueur constante (maintien d’une position)
isotonique
même intensité de contraction (raccourcissement ou étirement)
isocinétique
même vitesse de mouvement (même énergie produite car vitesse angulaire constante)
