Momentum, impulsion, énergie, travail et puissances mécaniques

Question 1

Formule de la loi d’accélération

Answer 1

F = m* a
où
F = force (N ou kg *m/s2)
m = masse (kg)
a= accélération (m/s2)

L’accélération d’un objet est directement
proportionnelle à la force qui lui est exercée et
inversement proportionnelle à sa masse.

Question 2

Votre patient doit pousser de lourdes caisses (75 kg) au
travail. Il a le choix d’utiliser un chariot pour pousser la
caisse, mais votre patient trouve que c’est une perte de
temps.
a) Représentez les forces qui agissent sur la caisse dans
les deux cas.
b) Si le coefficient de friction statique de la caisse sur le
sol est de 0,40, quelle est la force minimale que le
patient doit fournir pour réussir à mettre la caisse en
mouvement ? (pour trouver la F de friction il faut
multiplier le poids de la caisse par le coefficient)

Answer 2

Question 3

Loi de l’accélération angulaire

Answer 3

T = I x a
T = m x r2 x a
F = m x r x a

où T = moment de force (N*m)
m = masse (kg)
a = accélération angulaire (deg/s2
r = rayon (m)

Lors d’un mouvement angulaire, l’accélération d’un
objet est également inversement proportionnelle
au rayon entre le point d’application de la force et le
point de rotation.

Question 4

Vous appliquez un moment de force de 200 Nm au
membre inférieur d’un patient pour le mobiliser en
abduction alors que sa jambe repose sur une plateforme
sans friction. Sachant que le patient pèse 130 kg et mesure
1m70, quelle est l’accélération du membre inférieur ?
a) Quelle est la masse du membre inférieur ?
b) Quelle est la longueur du membre inférieur ?
c) Quel est le vecteur d’accélération angulaire ?
d) Qu’arrive-t-il sur les forces agissant sur le membre
inférieur si le patient est en décubitus latéral?

Answer 4

Question 5

Loi de réaction

Answer 5

Pour chaque force (ou moment
de force) exercée, il y a une
réaction égale et opposée qui
est produite.

Bien que les forces soient
égales, elles agissent sur des
systèmes différents !

Question 6

Ce qui propulse un coureur ce n’est pas
la force qu’il applique au sol, mais

Answer 6

la force de réaction du sol sur le corps.

– Puisque la masse du corps est moindre
que celle du sol et que le sol est très
raide, la force est transmise sous
forme d’impulsion très rapide ce qui
entraîne une accélération importante.

Question 7

c’est quoi le momentum

• Plus le momentum est élevé, plus il faudra un momentum

Answer 7

Le momentum représente la quantité de mouvement d’un
objet

• élevé dans une autre direction pour induire un changement
  dans le mouvement.

Le momentum est un vecteur

Question 8

deux formules du momentum

Answer 8

Momentum linéaire (p) = m v (kgm/s)
Momentum angulaire (L) = mr2 w (kgm2θ/s)

Question 9

Lorsque deux objets rentrent en collision, leur momentum
s’additionnent en tenant compte des directions.

les formules

Answer 9

Si p1 = m1v1 et p2= m2v2
Alors p1+2 = m1v1 + m2v2

Question 10

Il est donc possible d’augmenter le
momentum d’un ballon dans le cadre
d’exercices soit

Answer 10

en augmentant la masse
du ballon ou en augmentant sa vitesse

Question 11

c’est quoi l’Impulsion

Answer 11

Effet de la force agissant sur une durée de temps ce qui résulte en
une quantité de mouvement transmise à un objet

J = F * t
J = N * s (Dans un contexte de
mouvement angulaire,
l’impulsion sera le moment
de force multiplié par le
temps)

où F = force
t = temps (s)

La durée d’application de
la force affecte la quantité
de mouvement transmise
à un autre objet.

Question 12

l’impulsion est en fait … d’un diagramme de la .. en fct du ..

Answer 12

aire sous la
courbe de la force en
fonction du temps.

Question 13

formule taux d,application

Answer 13

taux d’application de la force (N/s) = force appliquée - force mise en tension /(divisé) durée de l’impulsion

Question 14

L’impulsion pourra être augmentée en :

Answer 14

↑ la force appliquée ou en ↑ le temps
d’application

Question 15

est-ce que la manipulation et la mobilisation peuvent résulter en la emme impulsion ottale??

Answer 15

La manipulation (impulsion de courte
durée) et la mobilisation (impulsion de
longue durée.. jusqu’à 1 ou 2 secs)
peuvent ainsi résulter en la même
impulsion totale

Question 16

quel est la Relation impulsion-momentum

Answer 16

Puisque l’impulsion entraîne
une variation dans la quantité
de mouvement, il y a donc une
relation entre l’impulsion et le
momentum. Cette relation
peut se décrire par une
équation

J = Δp
F t = m Δ v

Il est donc possible de faire varier
la quantité de mouvement d’un
objet (son momentum) soit en
modifiant la force qui lui est
appliquée ou la durée
d’application de la force. Puisque
la masse est constante, ce sera la
vitesse qui sera modifiée.

Question 17

La durée du contact lors des sports
de frappe (baseball, golf, tennis, etc.)
est très courte (quelques
millisecondes), mais la petite masse
de la balle fait en sorte que la force
appliquée par le joueur induit un

Answer 17

grand changement de momentum

• donc L’application sur une plus grande durée permet d’accroître le
  momentum d’un objet.
  Ou
  Permet d’absorber graduellement le momentum d’un objet
  pour l’amener à zéro.

Question 18

Pour minimiser l’impact
d’une grande force sur le
corps / articulations, le
contact s’effectuera avec les
articulations ..

Answer 18

en extension
(non maximale toutefois).

et L’articulation est alors
fléchie afin d’augmenter le
temps d’application.

meme chose avec le joeurue de baseball qui flechit son coude pour absorber et L’impulsion sera alors appliquée
sur une plus longue durée ce qui
réduira le risque de blessure.

Question 19

C’est quoi l’énergie mécanique (joules)

Answer 19

Se définit comme étant la capacité d’un corps/objet à effectuer un
travail.

S’exprime en Joule (kg*m2/s2). 1 Joule = 0.74 pied livre

Scalaire car représente une capacité à effectuer un travail qui peut
être transférée dans n’importe quelle direction

Question 20

schéma de l’énergie mécanique

Answer 20

Question 21

c’est quoi l’énergie cinétique (KE)

Answer 21

Énergie que possède un corps en mouvement et est liée
à la vitesse de ce corps.

Translationnelle (t) c’est-à-dire linéaire

KEt = ½mv2
où
v est la vitesse (m/s)
m est la masse (kg)

alors c’est la vitezse qui a ppus d’impact sur l’énergie cinétique

Question 22

comparaison entre énergie cinétique et momentum (photo)

Answer 22

Question 23

Énergie cinétique angulaire (KEa)

Answer 23

KEa = ½Iω2
où ω est la vitesse angulaire
I est le moment d’inertie

I = m*r2

KEa = ½mr2*ω

Question 24

FAIT JUSTE LIRE (PAS DE RÉPONSE)

L’énergie cinétique des membres
supérieurs d’un clinicien effectuant
une manipulation vertébrale est
plus élevée que lors d’une
mobilisation vertébrale.
La manipulation vertébrale
présente donc un potentiel de
travail mécanique plus important

Question 25

L’énergie peut ainsi passer d’une énergie cinétique à une
ou l’autre (ou un mélange) des énergies potentielles.
Une portion de l’énergie peut également être transformée
en une énergie non utile d’un point de vue mécanique (perte) (2)

Answer 25

qu’une énergie sonore ou thermique.

Question 26

c’est quoi l’énergie potentielle

Answer 26

Une énergie potentielle
constitue un « réservoir » pour
une énergie de mouvement.

Question 27

quelles sont les deuc formes de l’énergie potentielle

Answer 27

L’énergie potentielle
prendra soit la forme de
l’énergie dite de pesanteur
ou élastique.

Cette forme d’énergie a le
« potentiel » d’être
transformée en énergie
cinétique !

Question 28

c’est quoi l’énergie potentielle de pensanteur

Answer 28

Énergie provenant de la masse d’un objet en vertu de sa
position relative par rapport à la surface de la Terre.

PEp= mgh où m est la masse (kg)
g est l’accélération gravitationnelle (9,8 m/s2)
h est la hauteur (m)

Question 29

c’est quoi Énergie potentielle élastique

Answer 29

Énergie contenue dans un corps lorsqu’une forme
externe le déforme et qu’il a tendance à reprendre
sa forme initiale.

PEE = ½ k*I2
où k est le coefficient de raideur du corps déformé.
I est la longueur de la déformation.

Plus k est élevé, plus le corps agit comme un solide et plus il
emmagasinera de l’énergie. Un élastique « raide » emmagasine plus
d’énergie qu’un élastique « mou » pour un même étirement.

Question 30

si la capacité a emmagasinné de l’énergie élastique est élevé plis se sera difficle ou facile de tirer sur la corde??

Answer 30

plus sera difficle de tirer la corde

Question 31

un valeur de 1 signigife quoi??

Answer 31

Du béton aura un k très élevé (près de 1). Une
valeur de 1 signifie qu’à la moindre déformation, le
corps voudra reprendre sa forme et donc «
renvoyer » l’énergie à ce qui l’a déformé.

Ex. Si un oeuf tombe sur le sol, le sol lui retourne
l’énergie élastique potentielle très rapidement.
Cette énergie est retransmise à l’oeuf sous la forme
d’une force de réaction sur un intervalle de temps
très court ce qui dépasse la capacité de
déformation de l’oeuf et le casse.

Question 32

si K est petit sa fait quoi??

Answer 32

Lorsque le k est petit, l’objet se déformera
grandement avant de retourner à sa forme
initiale. L’objet aura tendance à rester
déformé (un élastique « mou » ).

Ex. Si l’oeuf atterrit sur un coussin, celui-ci
se déforme puisqu’il a un k très faible (près
de 0). La force de réaction vers l’oeuf se
répartit sur une plus longue période donc
l’oeuf ne se casse pas.

Question 33

c’est quoi le systemem tendon muscle et quoi de spéciale

Answer 33

Par sa composante élastique, le
système tendon-muscle
emmagasine de l’énergie
potentielle élastique qui est ensuite
convertie en énergie cinétique
(force-mouvement).

Lors d’un mouvement, il y a ainsi
de l’énergie élastique
d’emmagasinée dans les tendons
qui se font étirés.

(execrice de plyométrique tres bon pour cela)

Question 34

l’Exercices plyométriques utilise quoi comme principe??

Answer 34

Utilise le principe de trasnfert d’énergie potentielle élastique en énergie cinétique.

Question 35

Entraînement plyométrique résulte en une: (2)

Answer 35

↑ de la tolérance aux forces excentriques élevées
↑ de la capacité de transfert de l’énergie de la phase
excentrique à la phase concentrique

Question 36

alros quel est la formule de l’énergie de conservation

Answer 36

Énergie mécanique totale=

énergie cinétique + énergie potentielle de
pesanteur + énergie potentielle élastique.

Si une forme d’énergie diminue,
une autre forme augmente.

Question 37

Lors des mouvements, il y a constamment un passage d’énergie cinétique en énergie élastique et vice versa. Cette transformation est associée à une « perte ». Cela fait en sorte que le comportement lors de l’étirement d’un tissue sera différent que lors de son relâchement.

Answer 37

Question 38

c’est quoi le travail mécanique

Answer 38

Toute énergie mécanique a le potentiel d’effectuer un
travail mécanique.

W = F * d
= N * m
= Joule

où F est la force
d est le déplacement

2 vecteru ensemble donne un scalaire

Question 39

cest quoi la différence netre le travial mécanique interne et externe

Answer 39

Interne : travail réalisé par le système musculaire pour
déplacer les segments.

Externe : travail réalisé par l’humain sur un objet externe
ou sur une autre personne ou un autre segment

Question 40

c’est quoi la relation entre le travail et l’énergie

Answer 40

Le travail mécanique réalisé

Transfert d’énergie lié à un
déplacement

W = ΔE
Où W = travail (Joule)
ΔE = variation d’énergie (cinétique ou potentielle) (Joule)

Selon la loi de la conservation de l’énergie, l’énergie n’est pas créée ni
perdue, elle est transformée. Ainsi, l’énergie utilisée pour réaliser un
travail est donc le résultat du transfert d’énergie d’un objet à l’autre
(ou de l’humain à un objet).

Question 41

c’est quoi la puissance mécanique

Answer 41

Lorsqu’un travail s’effectue, il sera
réalisé avec une puissance mécanique
plus ou moins grande.

Une plus grande puissance mécanique
est nécessaire pour une même quantité
de travail lorsqu’elle est réalisée sur un
plus petit laps de temps.

Question 42

la puissance mécanique est donc l’interprétation de quoi?

Answer 42

Du travail en fonction du temps

P = W/ t
= jOules /s
= Watts

où W est le travail mécanique (Joules)
t est le temps (s)

Ou

P = (F*d) /t
= F * v

où F est la force exercée sur l’objet
v est la vitesse de déplacement de l’objet

Question 43

Si le travail est réalisé en peu de temps (ou si la force est appliquée avec une grande vitesse) la puissance va etre petite ou grande

Answer 43

Ainsi, si le travail est réalisé en peu de temps (ou si la force est
appliquée avec une plus grande vitesse), la puissance mécanique sera plus grande.

La puissance mécanique est donc directement proportionnelle à la
quantité de travail, à la vitesse auquel il est réalisé et au déplacement
de l’objet. La puissance est également inversement proportionnelle à la
durée du travail.

Question 44

Puissance mécanique et exercices
Exercices développant une puissance mécanique élevée
=
Exercices de type explosif

Pour atteindre une puissance mécanique élevée : …

Answer 44

• La force sera élevée :
  Exercices monoarticulaires = 30 à 45 % de la force maximale
  Exercices multiarticulaires = 70 % de la force maximale
• La fréquence d’exécution sera élevée

Question 45

Alors en bref la puissance mécanique est (3)

Answer 45

Puissance mécanique
Attention !
 Grande vitesse et grande force
 Moins de contrôle sur le mouvement
 Risque de blessure plus élev