Le moment de force en biomécanique

Thèmes abordés

Moment de force, biomécanique, mouvements en rotation, axe de rotation, force, centre de rotation, principe de leviers

Résumé du document

Les moments de force sont des outils de la mécanique dédiés a l'analyse des mouvements en rotation.
Force F agissant sur un corps en un point M. Le corps tourne autour du point O.
Paramètres intervenant sur le moment de force :
- Force
- Axe de rotation
- Distance entre point d'application et centre de rotation (plus c'est loin, plus c'est facile).

Extraits

[...] Remarque : Pour un même moment, c'est la force appliquée le plus loin possible de l'axe de rotation qui est la plus faible (et donc la plus économique) bras de levier. Exemple des pompes : On génère une force de 80N L1 = 1.80 L2 = 1.50 m Quel est le meilleur positionnement des mains pour effectuer un mouvement de pompes ? Cas 1 : Cas 2 : Le cas 1 est la meilleure solution : plus grande tendance a tourner. Principe des leviers : « Donnez moi un levier et je soulèverai le monde » (Archimède). [...]

[...] Dans cet exemple, F est 3 fois supérieur a R. Exercice 1 : Calculez la force que doit développer le biceps pour maintenir l'avant bras a un angle de 90° par rapport au bras. L'insertion du muscle se situe a 3cm du coude. L'avant-bras + main pèse 2.75 kg, et le point d'application de la masse est a 10cm de l'axe de rotation ? Quelle est la valeur de cette force lorsque l'on rajoute une charge de 5kg a la main (la charge est a 35 cm du coude). [...]

[...] Calculez F et AM. Quelle est la principale conclusion pour ce système ? F x 0.60 = 1000 x 10 x 0.2 F = 2000/ 0.6 F = 3333.3 N Ce levier est toujours efficace, car AM est toujours > 1. La force développée est toujours inférieure a la charge a déplacer. Dans cet exemple, F est 3 fois inférieure a R. Levier inter-moteur : La force motrice se situe entre le point d'appui et la résistance. Calculez F et AM. [...]

[...] Exercice 1 : = m. a -m.g = m.a a = = - 9.8 m/s² Exercice Dans un plan incline, on raisonne dans les dimensions tangents et perpendiculaires (ou « normales ») a la pente, et non plus horizontales et verticales. P=m.g est le poids, qu'on décompose dans les dimensions tangentielle et normale au mouvement : Dimension tangentielle : PT = m.g. sin 30° ≈ 400 N Dimension normale : PN = m.g. cos 30° ≈ 692 N RN = ? [...]

[...] Quelle est la force a développer pour que le système reste en équilibre ? Quelle est votre conclusion ? (Force * Longueur du bras de levier) – (Charge * Longueur du bras de la charge) = 0 D'où F = 1000 * 10 * 0.25 / 25 = 100N Ce type de leviers présente un avantage mécanique (AM). On développe une force 100 fois inférieure a la résistance. AM = Levier Force / Levier Résistance = 100 Si AM est [...]