La mécanique

Biomécanique
« Un corps vivant est un mécanisme, dont il faut chercher les lois physiologiques dans les
lois mêmes de la physique expérimentale. »
C’est une branche des mathématiques. Elle comprend 3 grandes parties :
_ La statique
_ La cinématique
_ La dynamique
statique :
étude des conditions d’équilibre d’un corps solide sous l’action des forces qui le sollicitent
(ex : plan incliné avec un solide qui ne bouge pas)
cinématique :
Etude du mvt d’un point géométrique en fonction du tps, sans se préoccuper des forces qui
sont à l’origine de ce mouvement
dynamique = cinétique
Etude des forces qui créent le mvt, ou le freinent. Un muscle peut être moteur ou
freinateur (ex : la marche)
mécanique du tissu biologique, étude du comportement des tissus et des structures
anatomiques.
La Biomécanique fonctionnelle et la cinésiologie analysent les mouvements du corps
humain. Leurs principes permettent de dégager une interprétation rationnelle du geste
locomoteur humain.
_ Permet de comprendre les causes de certaines affections de l’appareil locomoteur
_ d’orienter le Tt (médicamenteux, chirurgicaux, kinésithérapeutiques ou pdologiques)
_ triade cinétique : os, muscles, articulation
(NEWTON)

propriété d'une masse qui présente une résistance, à l’accélération ou à la décélération,
appliqué par des forces externes.
Elle est illustrée par :
. 1 corps solide au repos, ne se met ps spontanément en mvt
. 1 corps solide en mvt ne s’arrête ps de lui-même mais tend à conserver indéfiniment la
direction et la vitesse de son mvt rectiligne et uniforme
On appelle force toute cause ou action susceptible de modifier le mouvement. Il s’agit de
tout facteur qui tend à modifier l’état d’inertie d’un corps, donc qui tend à mettre en mvt
un corps au repos, ou, à modifier la trajectoire ou la vitesse d’un corps en mvt.
Donc une force est tout ce qui communique une accélération positive ou négative à une
masse ou un point matériel
Il peut s’agir soit : _ de la mise en mvt d’un corps au repos,
_ de changer la trajectoire ou la vitesse d’un corps en mouvement,
_ tendre à modifier l’état d’un corps sans qu’il y ait mouvement.
Lors de l’analyse du mouvement d’un corps, il faut prendre en considération l’E des forces
mises en jeu. On doit envisager les forces internes et les forces externes.
Les forces internes sont produites par la contraction des muscles agissant sur les
segments osseux pour les mobiliser (geste), ou les stabiliser (maintien d’une position).
Les forces externes peuvent s’ajouter ou s’opposer aux forces internes.
résulte de la contraction d’un muscle, c’est la force intrinsèque du muscle, développé
lorsqu’il se contracte, que ce soit en concentrique, en isométrique ou en excentrique.
Contraction ISOMETRIQUE
contraction d’un muscle n’entraînant pas de mouvement. Travail musculaire de maintien
d’une position. Les points d’insertion musculaire proximal et distale ne se déplacent pas.
Contraction CONCENTRIQUE
mise en mouvement, travail musculaire moteur. Les points d’insertion du muscle (proximal
et distal) se rapprochent. Elle consomme de l’énergie.
Contraction EXCENTRIQUE

contraction frénatrice, travail musculaire freinateur. Les points d’insertion du muscle
(proximal et distal) s’éloignent.. Elle consomme moins d’énergie.
Caractéristiques Vectorielles
La force musculaire peut-être représenté par un vecteur qui aura pour caractéristiques :
_ point d’application : l’insertion du muscle sur le segment mobile.
_ direction : varie selon le type de muscle :
. muscle fusiforme, long et rectiligne: droite joignant le point proximal et le
point distal.
. muscles en éventail : celle de la bissectrice de l’angle définie par l’éventail du
muscle, le sommet étant le point le point d’insertion sur le segment mobile.
_ sens : celui de la traction du muscle.
_ intensité : dépend du travail du muscle. Mesurée par dynamomètre
résulte de l’action de l’attraction terrestre sur les segments corporels.
force verticale, avec laquelle l’attraction terrestre s’exerce sur un corps en un lieu donné =
POIDS (le poids d’un point matériel varie selon la latitude et l’altitude).
Caractéristiques Vectorielles
peut-être représenté par un vecteur qui aura pour caractéristiques :
_ point d’application : centre de gravité du segment corporel considéré
_ direction : verticale
_ sens : vers le B
_ Intensité : proportionnelle à la masse du segment
_ frottements
_ résistance de l’air
_ résistance des ligaments
_ résistance de la capsule

Quand 2 corps st en équilibre l’un par rapport à l’autre, leurs actions réciproques st
représentées par 2 vecteurs directement opposés et qui s’annulent
_ Première opération
On peut faire glisser une force, appliquée sur un corps solide, sur sa direction sans faire
varier son sens ni son intensité.
Il est donc possible de déplacer le point d’application d’une force sur sa droite d’action (ou
direction).
_ Deuxième opération
Quand plusieurs forces agissent simultanément sur un corps solide, on peut ajouter ou
supprimer deux forces égales et de sens contraire, ayant la même direction.
_ Troisième opération
On peut remplacer plusieurs forces appliquées en un même point par leurs résultantes, et
inversement, on peut remplacer une force appliquée en un point par ses composantes
Si plusieurs forces agissent simultanément sur un point matériel, leur effet sur ce point est
le même que celui d’une force unique appelé résultante.
Le vecteur qui la représente est la somme géométrique des premiers vecteurs composants.
FORCES DE MEME SENS, SITUEES SUR 1 MEME DIRECTION
La résultante a pour caractéristiques : F1 F2
_ Point d’application : 1 point situé sur la direction commune des forces
_ Direction : celle des composantes R
_ Sens : celui des composantes
_ Intensité : la somme des intensités des composantes
FORCES DE SENS CONTRAIRE, SITUEES SUR 1 MEME DIRECTION
La résultante a pour caractéristiques :
_ Point d’application : 1 point situé sur la direction commune des forces F1 F2

_ Direction : celle des composantes
_ Sens : celui de la composante la plus grande R
_ Intensité : la différence des intensités des composantes
SYSTEME DE 2 FORCES CONCOURANTES
_ point d’application : celui des 2 composantes concourantes
_ direction, sens et intensité de la résultante définis par la diagonale F1
F2
d’un parallélogramme représenté à partir des 2 forces composantes
SYSTEME A PLUSIEURS FORCES CONCOURANTES F1
Méthode dite « du polygone » F2 R1
Ex : le quadriceps F3
(vecteur de 4 forces concourantes)
R2
F4 R
SYSTEME A 2 FORCES PARALLELES DE MEME SENS
A et B points d’application de F1 et F2.
F’1 et F’2 sont égales, et de sens contraire sur une même direction
On cherche la résultante de F’1 et F1 et de F’2 et F2
R1 = la résultante de F’1 et F1
R2 = la résultante de F’2 et F2
R = la résultante de R’1 et R’2
Propriétés de la résultante :
_ point d’application : sur la droite joignant le point d’application de chaque composante, et
à une distance inversement proportionnelle à l’intensité des forces composantes, tel que :
F1.OA = F2.OB
_ direction : // à celle des composantes
_ sens : celui des 2 composantes
_ intensité : somme des intensités des forces composantes
SYSTEME DE FORCES PARALLELES, INEGALES ET DE SENS CONTRAIRE
Propriétés de la résultante :
_ point d’application : se situe sur le prolongement de la droite joignant le point
d’application des 2 forces composantes, et du côté de la plus grande, tel que les produits des
intensités de chaque composante par sa distance à se point soient égaux, tel que :
F1.OA = F2.OB