Analyse énergétique du mouvement en biomécanique

Thèmes abordés

Analyse énergétique du mouvement, biomécanique, travail, puissance, energie potentielle, energie cynétique

Résumé du document

L'énergie est le résultat du travail.
Elle s'exprime également en Joules.
Elle est classée en deux types :
- Energie potentielle
- Energie cinétique
Le corps humain représente un ensemble de solides ponctuels Si.
L'E_c est décomposée en une partie globale E_cG appliquée au centre de gravité, et une somme de contributions locales.

Extraits

[...] Le second représente l'énergie cinétique par rapport a un référentiel lié au centre de gravité, c'est l'énergie cinétique interne. Pour un système de solides rigides : Course sur tapis roulant : La principale constituante de l'énergie cinétique est celle liée aux segments par rapport au CdG (énergie de gesticulation). Course sur le plat : Grande contribution de l'énergie cinétique linéaire (que l'on ne retrouve pas sur tapis roulant). Energie mécanique : C'est la somme des énergies potentielle et cinétique d'un système. Théorème de conservation de l'énergie mécanique : L'énergie mécanique d'un système isolé reste constante. [...]

[...] Elle s'exprime également en Joules. Elle est classée en deux types : Energie potentielle Energie cinétique. Energie potentielle : C'est l'énergie accumulée par un solide soumis : Soit a la pesanteur Soit a l'action d'un ressort. La pesanteur et l'action d'un ressort sont des forces qui « dérivent d'un potentiel ». Un niveau d'énergie potentielle correspond a une position donnée. Energie potentielle de pesanteur : Energie potentielle élastique : Energie cinétique : C'est l'énergie acquise par le mouvement Elle est liée a la vitesse du solide Pour un solide ponctuel : V est la vitesse calculée dans un repère galiléen. [...]

[...] En sprint, le coureur va chercher a amener ses jambes le plus rapidement possible en avant. Il va d'abord diminuer l'inertie au niveau du membre inférieur lorsqu'il (le membre) tourne autour de la hanche. Il va attirer le talon vers le haut durant la phase d'oscillation. Théorème des axes parallèles : Permet de calculer le moment d'inertie corporel. Phase 1 : rotation autour de la barre fixe. Phase 2 : rotation autour du CdG (salto) Le moment d'inertie corporel est la somme des inerties calculées au CdG segmentaire et transposées au centre de rotation au moyen du théorème des axes parallèles. [...]

[...] Il s'exprime en Joules Il est maximum lorsque la force est dans le sens du déplacement. Un travail négatif correspond a une force résistive pour le mouvement. Pour un mouvement en rotation : On retrouve ici un autre avantage au niveau de l'articulation du coude. L'énergie fournie par le muscle est diminuée grace a un petit racourcissement des fibres musculaires. Puissance : La puissance d'une force quantifie sa rapidité a exercer un travail. Puissance moyenne : = durée du parcours de A vers B C'est un scalaire exprimé en Watt : 1W = 1J/s. [...]

[...] La longueur, du sommet de la tête jusqu'à la hanche est de 70cm. Segments : Masse segmentaire / Masse corporelle Rayon de giration / Longueur du segment Distance du CdG / Longueur du segment Tête, cou et tronc 0.578 Centre de masse : 0.503 Proximale : 0.66 Moment lié au poids du tronc + tete + cou = 0.578 x 55 x 9.81 = 311.6 N = 0.66 x 0.7 = 0.462 m = 311.6 x 0.462 = 143.95 N.m = I. [...]