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LES PRINCIPES DE BIOMÉCANIQUE
Why does this applied science, which saves work
and makes life easier, bring us so little
happiness? The simple answer runs because we
have not yet learned to make sensible use of it.
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LISTE DES PRINCIPES
Principes de l'équilibre
Principe de sommation des moments
Principe de la continuité
Principe de la vélocité segmentaire
Principe de la direction d'application des forces
Principe d'impulsion
Principe de production de rotation
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Objectifs terminaux
À la fin de ce module, l'étudiant(e) devrait être
en mesure 1. dénoncer correctement les
principes relatifs à l'équilibre du corps humain
dans différentes activités 2. didentifier des
situations analogues à celles présentées dans ce
module, où ces principes s'appliquent 3.
d'énoncer le principe de la sommation des moments
de force et d'illustrer leur application à l'aide
dexemples
4
Objectifs terminaux
4. d'énoncer le principe de lordre
d'intervention des articulations et dillustrer
leur application à l'aide d'exemples 5.
dexpliquer le principe de la sommation de la
vélocité segmentaire et de lillustrer à laide
dactivités de frappe et de lancer de
projectiles 6. d'expliquer le principe de la
direction d'application des forces et de
lillustrer à laide d'activités de locomotion,
projection du corps ou de projec-tiles et de
frappe d'objets 7. d'expliquer le principe de
limpulsion et de lillustrer à l'aide de
différentes activités
5
Objectifs terminaux
8. d'expliquer le principe de la force
excentrique dans les activités de rotation et de
l'illustrer à l'aide de certains exemples tirés
dactivités physiques 9. d'expliquer le principe
du transfert de la quantité de mouvement
angulaire et de lillustrer à laide d'activités
de production de vrilles ou de rotations 10.
dexpliquer le principe de la conservation de la
quantité de mouvement angulaire et de l'illustrer
à l'aide dactivités de rotations du corps autour
de différents axes.
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INTRODUCTION
Ces principes biomécaniques permettent également
à leur utilisateur/trice denvisager le mouvement
humain en termes de concepts mécaniques force,
accélération, vitesse, équilibre etc... Cette
approche favorise une compréhension du mouvement
qui est axée à la fois sur le COMMENT et sur le
POURQUOI. En procédant ainsi, il est plus facile
de mettre lemphase sur les causes d'erreurs
dexécution plutôt que les symptômes.
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PRINCIPES DÉQUILIBRE

• Équilibre stable

• Équilibre instable

Certains mouvements doivent maximiser l'équilibre
stable (football) et d'autres mouvements doivent
favoriser l'équilibre instable (patinage
artistique).
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Équilibre stable
Équilibre instable
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Principaux facteurs de l'équilibre

• stabilité est fonction de la grandeur de la base
  de support

• localisation de la ligne de gravité par rapport à
  la base de support

• hauteur de C de M

• stabilité dans une direction donnée est fonction
  de la distance horizontale entre la ligne de
  gravité et la périphérie de la base de support le
  poids de l'individu

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La grandeur de la base de support

• Plus la base de support est large plus grande est
  la stabilité

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Localisation de la ligne de gravité

• Le corps est stable lorsque la ligne de gravité
  tombe à lintérieur de la base de support

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Stabilité reliée à la hauteur du C. de M

• Si le centre de masse (centre de gravité) est
  élevé la stabilité est moins grande

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La stabilité relié à la position du CM
Stabilité dans un direction donnée est
fonction de la distance horizontale entre la
ligne de gravité et la périphérie de la base
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Déplacement de C.M. pour contrer un déséquilibre
Déplacement de C.M. dans la base de support
pour contrer un déséquilibre
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La stabilité dépendant poids du sujet
À force musculaire égale, le poids du sujet est
directement relié à la stabilité de
lindividu. De plus, le poids affecte directement
la force de frottement
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Contrôle des connaisances

• Pourquoi skier avec une sac à dos est-il plus
  difficile?
• Principe déquilibre

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Principe de sommation des moments
Hanche
La somme des moments de force articulaire est
égale à lintensité du moment de force totale.
Total
Genou
Cheville
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Principe de sommation des moments
Hanche
Le moment articulaire total (B) qui est la somme
des moments des trois articulations sera d'autant
plus élevée que chaque articulation apportera sa
contribution.
Total
Genou
Cheville
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Principe d'ordre d'intervention des articulations
Le mouvement ne survient pas simultanément à
toutes ces articulations. Généralement, on note
une certaine gradation. Les moments de force des
articulations les plus volumineuses atteignent
leur intensité optimale maximale avant celles qui
sont plus petites.
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Principe d'ordre d'intervention des articulations
hanche
genou
cheville
21
Principe de la sommation de la vélocité
segmentaire
20
Ce principe s'applique donc surtout dans les
activités de frappe et de projection dobjets. Il
est particulièrement important quil y ait une
escalade dans l'atteinte de la vélocité des
segments les plus volumineux en premier suivis
des plus petits.
Doigt
Poignet
Vélocité (m/s)
Coude
Epaule
0
Time (s)
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Principe de la direction d'application des forces
Le principe stipule que lorientation des forces
détermine la trajectoire que lon veut donner au
projectile (corps ou objet)
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Principe de la direction d'application des forces
Non seulement la grandeur de la force, mais aussi
lorientation, sont deux facteurs importants qui
influencent la trajectoire du corps.
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Principe d'impulsion
Limpulsion sera responsable de l'accroissement
de vitesse verticale du sauteur tout au cours de
la phase de poussée
Fv t mvv
vv Fv t / m
Une impulsion efficace est caractérisée par a)
une grande force qui est appliquée sur une longue
période b) une force moindre mais appliquée plus
longtemps c) une force élevée mais de courte durée
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Principe d'impulsion
Une impulsion efficace est caractérisée par
a) une grande force qui est appliquée sur une
longue période b) une force moindre mais
appliquée plus longtemps c) une force élevée
mais de courte durée
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Principe d'impulsion
A
B
C
Aimpulsion
Bdurée
Cforce verticale
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Principe de production de rotation

• Utilisation dune force excentrique
• La force doit être appliquée à lextérieur du
  centre de rotation
• Pour maximiser, cet effet augmenter la force ou
  augmenter le bras de force

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Transfert de quantité de mouvement angulaire

• Une second moyen dinitier une rotation est celui
  qui consiste à transférer une quantité de
  mouvement dune partie du corps à un autre.
• I mr2

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Transfert de quantité de mouvement angulaire
La QMA (L) est directement proportionnelle à
linertie et la vélocité angulaire
L Iw
La QMA peut être transférée dun segment à un
autre
L Iwc Iwj Iwp
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Conservation de quantité de mouvement angulaire
La QMA est conservée dans la phase aérienne. La
QMA demeurera constante tant que le corps demeure
dans lair.
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Manipulation de quantité de mouvement angulaire
La QMA est déterminée au moment de lenvol et
elle affecte le corps dans son ensemble.
Toutefois, bien que la QMA des différents
segments puisse varier, la somme des QMA
segmentaires ne peut être supérieure ou
inférieure à la QMA totale.
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Manipulation de quantité de mouvement angulaire
La QMA totale demeure constante durant le
plongeon. Alors, les deux variables affectées
sont I et w.
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Application de la manipulation de la QMA
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Application de la manipulation de la QMA
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Application de la manipulation de la QMA
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Effet de tourner les bras et les jambes sur le
tronc-tête segment.
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Principe de nutation
Ce mécanisme par lequel on bascule l'axe
principal de rotation sappelle la NUTATION on
peut appeler cela aussi la giration. Ce principe
stipule que pour quune nutation soit possible il
faut qu'une certaine quantité de mouvement
angulaire soit établie au départ autour dun axe
principal (généralement laxe transverse).
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Principe de nutation