Semestre 1_rattrapage

Examen de Master 1
Durée 1H30
(Calculatrice interdite)
Question de cours (7 points):
1- Enoncer le théorème du moment cinétique. Démontrez
ensuite, comment s’exprime le moment cinétique d’un corps
en phase aérienne.
2- Donnez le théorème de l’énergie cinétique
3- Comment se caractérise un équilibre
Exercice 1 (10 points)
On désire étudier un service au volley ball. Données masse totale du
sujet 75 Kg ; masse du ballon 500g ; cos 45°=0,7 ; sin 45°=0,7
Analyse de la phase d’impulsion
Au départ de la phase d’impulsion le volleyeur se trouve immobile,
il applique ensuite une force constante de 4500 Newton sur le sol
pendant 0,1 seconde.
a) Définissez tout d’abord l’impulsion d’un point de vue
Biomécanique.
b) Dans un deuxième temps calculez la vitesse verticale d’éjection
du sujet.
Analyse de la frappe de balle
On désire étudier les contraintes articulaires lors de la frappe de
balle. Pour cela on place un capteur de pression sur la main du sujet.
Connaissant la surface sur laquelle est placée le capteur on obtient
une force de 70N suivant un angle de 45° avec l’horizontal. Le
membre supérieur se compose de 3 segments
a) Enoncez le principe que l’on doit utiliser pour évaluer les
forces aux articulations et nommer la méthode à utiliser dans
ce cas.
b) Evaluer les forces au poignet et au coude à partir des données
du tableau 1
Segment
Masse relative
Accélération du centre
de masse local
Main
0,5 Kg
3 m.s-1
Avant bras
1,2 Kg
2 m.s-1
Bras
2 Kg
1 m.s-1
Evaluation de la trajectoire de balle
La balle part sous un angle de 45° avec une vitesse de 25m.s-1
a) Donnez l’expression de l’équation horaire de la balle en
partant de la relation fondamentale de la dynamique

b) Calculez l’apogée de la balle
Exercice 2
En phase aérienne, on désire calculer la vitesse de rotation du haut
du corps du volleyeur. Sachant que le moment cinétique du bas du
corps est de 8 Kg.m2.s-1 et le moment cinétique total du corps est de
12 Kg.m2.s-1.
Donnée masse du haut du corps 40 Kg, rayon de giration du haut du
corps 0,5 m
a) Donnez l’expression du moment cinétique pour un
système poly-articulé.
b) En négligeant le terme lié à la vitesse linéaire calculez la
vitesse de rotation du haut du corps.