F2SMH TOULOUSE Biomécanique L1 – UE11 Support de cours Amarantini – Watier – Duclay – Laurens Rappel • Échelle de 11kg, dimension 5m • Θ = 53,13° • Faire le bilan des forces Rappel • Faire le bilan des forces Rmur H CG P Rsol B Rappel • Faire le bilan des forces Rsol P CG verticale B verticale vers le haut vers le bas Rsol P mg P 11* 9.81 P 107.91N Rmur Rmur H horizontale vers l ' arrière H CG P Rmur Rsol B Cinétique: Partie 2 • Les leviers du corps humain Levier: définition Système mécanique Avantage de force Avantage dans les déplacements Articulation Point d’appui Système de forces musculaires Bras de levier Levier: caractéristique d’un système Force développée (F) s’applique au point Point d’application de Force (Pt.F) Force de résistance (R) s’applique au point Point d’application de Résistance (Pt. R) Point d’appui (axe de rotation) Bras de levier: bras de force (BF) bras de résistance (BR) BR R BF F Levier: caractéristique d’un système À l’équilibre MF doit être de même intensité que MR de sens opposé Données BF = 4cm ; BR = 3cm R = 40N Déterminer F BR R BF F Solution BF = 4cm ; BR = 3cm R = 40N MR = 40*0.03=1.20 N.m PFS : M pa 0 MF = -1.20 N.m => MF = Fx0,04 => F = MF /0,04 = 30 N BR R BF F Leviers • 3 types de leviers – Inter-Appui, Inter-Moteur, Inter-Résistant Travaille pour – Production de force • Avantage Mécanique – Augmenter l’amplitude du mouvement • Avantage Cinématique Avantage Mécanique • Avantage Mécanique correspond au rapport des bras de levier bras de levier de la force (BF ) AM bras de levier de la résistance (BR ) • Maintien de l’équilibre passe par exercer une force musculaire inférieure à la force de résistance BF BR 4cm 3cm PA F AM = 4/3 = 1,33 R Avantage Cinématique • Avantage Cinématique correspond à l’amplitude du déplacement ou rapidité du déplacement bras de levier de la résistance (BR ) AC bras de levier de la force (BF ) • Faible raccourcissement provoque une rapide levée de l’avant bras AC = 36/3 = 12 Avantage Cinématique Avantage Cinématique Les types de leviers • LEVIER INTER-APPUI • Pt. Appui situé entre Pt. Force et Pt. Résistance • + Avantage Mécanique: éloigner Pt. Force • Favorise l’Équilibre • Rare dans le corps humain BR R BF F Les types de leviers • LEVIER INTER-RÉSISTANT • Pt. Résistance situé entre Pt. Force et Pt. Appui • Favorise la Force • Très Rare dans le corps humain • Mais fréquent dans la vie Leviers Inter-Résistant AM = LForce / LRésistance AM = 95 / 20 AM = 4,8 FF sera près de 5 fois INFÉRIEUR à FR! FF =? FR = 600 N Si FR = 600 N F F= PR = 20 PF = 95 Leviers Inter-Résistant AM = LForce / LRésistance AM = 95 / 20 AM = 4,8 FF sera près de 5 fois INFÉRIEUR à FR! FF =? FR = 600 N Si FR = 600 N FF= 126 N! PR = 20 PF = 95 Les types de leviers • LEVIER INTER-MOTEUR • Pt. F situé entre Pt. R et Pt. A • Favorise la Vitesse • Avantage Mécanique Faible • Très Fréquent dans le corps humain F=? PF = 3 PR = 36 F = 50 N Levier Inter-Moteur • • • • AM = LForce / LRésistance AM = 3 / 36 AM = 1 /12 FF sera 12 >> FR! F=? – Si • FR = 50 N • FF = 600 N! PR = 36 F = 50 N Bilan sur les leviers anatomiques A.C. Inter-appui Neutre R F F R F F Inter-résistant Inter-moteur R A.M. R F R + Quelle est la force développée par le biceps? + 𝑀𝐴 = 0 𝐹𝑚 × 0,03 − 𝑅 × 0,36 = 0 𝐹𝑚 = (𝑅 × 0,36) 0,03 𝐹𝑚 = 600 𝑁