7. Les blessures liées aux accélérations Mise en situation : Un camion arrive à 20 km/h par l’arrière sur une voiture arrêtée. Blessure typique : Coup de lapin ou « whiplash » Décrire les étapes du mouvement de la tête Vidéo: whiplash.flv

7. Les blessures liées aux accélérations Mise en situation 1: Un camion arrive à 20 km/h par l’arrière sur une voiture arrêtée. La conductrice a la tête appuyée sur l’appui-tête Décrire les étapes du mouvement de la tête Vidéo: whiplash1.flv

7. Les blessures liées aux accélérations Mise en situation 2: Un camion arrive à 20 km/h par l’arrière sur une voiture arrêtée. La conductrice n’a pas d’appui-tête. Décrire les étapes du mouvement de la tête Vidéo: whiplash2.flv

7. Les blessures liées aux accélérations Retour sur la 2e loi de Newton Si les forces qui s’exercent sur un objet dans une direction choisie sont plus grandes que les forces qui s’exercent dans la direction opposée, le CM de l’objet subit une accélération

7. Les blessures liées aux accélérations Notre objets d’étude: Tête + Partie du cou Analysons la position du centre de masse. Sens de l’accélération Position du centre de masse avant le choc Position du centre de masse après le choc Deuxième loi de Newton: F = ma Quelle est la force qui a engendré cette accélération? Quels sont les voisins?

7. Les blessures liées aux accélérations Anatomie du cou et de la colonne vertébrale Vidéo : Anatomie de la colonne e-sante.fr Vidéo : Anatomie de la colonne cervicale e-sante.fr

7. Les blessures liées aux accélérations Séparons l’objet (tête + vertèbres) du reste du corps et du siège: Écarter l’appui-tête Écarter la vertèbre suivante Couper: Ligaments Capsule Muscles Disque intervertébral

7. Les blessures liées aux accélérations Les voisins sont : Terre L’Appui-tête La vertèbre écartée Les structures coupées Vidéo : cou-radioscopie

7. Les blessures liées aux accélérations Rôle de l’appui-tête: Fournir à l’objet la force nécessaire pour l’accélérer et le mettre en mouvement. Les autres voisins n’ont pas un rôle important. Sans appui-tête: Les autres voisins devront fournir la force vers l’avant: Tension dans les ligaments, appuie sur les surfaces osseuses (fracture), nerf(s) écrasé(s) et/ou coincé(s), écrasement des disques intervertébraux. Blessures

8. La réaction du sol Sol : Objet inanimé Semelle orthopédique Voisin très important; Sert d’appui au corps; Voisin passif (réaction) Applique une force sur une personne debout ou marchant; Semelle orthopédique Modification de la répartition de la pression sur la plante des pieds

8. La réaction du sol Analyse du sol Voisin passif du corps. Ne peut pas « décider » de la force appliquée sur le pied. La force qu’exerce le corps sur le sol est l’action. La force qu’exerce le sol sur le corps est la réaction. Comment fonctionne la réaction: L’image de gauche montre les liens moléculaire du sol comme étant similaire à des ressorts Figure du centre : objet est le sol Figure de droite : objet est la personne Objet = sol Objet = personne

8. La réaction du sol Composantes de la réaction du sol: Perpendiculaire à la surface du sol (normale) Résiste à l’enfoncement du corps dans le sol Parallèle à la surface du sol (frottement) Antéro-postérieur (avant-arrière) Médio-latéral (gauche-droite) Antéro-postérieur : axe avant-arrière Médio-latéral : axe gauche-droite

8. La réaction du sol Le diagramme des forces exercée par : 7 composantes Voisin : Terre 1 composante : poids Voisin : Sol 6 composantes Deux normales vers le haut Deux frottements médio-latérals Deux frottements antéro-postérieurs Attention! Ces six composantes proviennent tous du même voisin Antéro-postérieur : axe avant-arrière Médio-latéral : axe gauche-droite

8. La réaction du sol Mesure de la force de réaction du sol Capteur mesurant la pression en temps réel.

8. La réaction du sol La pression est la force (Poids dans ce cas) divisé par la surface. Unité standard : 1 pascal = 1 newton/m2 ou 1 Pa = 1 N/mm2 On utilise aussi: Newtons / mm2 (petite surface pour un pied)

8. La réaction du sol Mesure de la force de réaction du sol Force de frottement Les forces sur le détecteur sont de sens inverse (action-réaction) Force normale Attention : ces forces sont celles sur le pied et non celle sur le détecteur

8. La réaction du sol Mesure de la force de réaction du sol Expliquer la similarité entre le graphique de pression et une carte topographique

8. La réaction du sol Vidéo de la réaction du sol à d’un pied qui marche. Le talon est à droite et la grosse orteille est à gauche.

8. La réaction du sol Si la répartition de la réaction du sol n’a pas d’importance Utilise le « centre de pression » : point Moyenne géométrique de la répartition de la force Centre de pression équivalent au centre de masse, c’est- à-dire pas forcément au centre!!

8. La réaction du sol Cycle de marche Pendule ordinaire Pendule inversé

8. La réaction du sol Hanche Pied Vidéo: skeleton

8. La réaction du sol Transition: les deux pieds touchent le sol lancer stopper Transition: les deux pieds touchent le sol

8. La réaction du sol Vidéo: robot_passif Quoi dire?

8. La réaction du sol Freinage Appui Propulsion Attention!!! Les forces R sont sur le pied et non sur le sol

8. La réaction du sol Vidéo: robot_actif Quoi dire?

8. La réaction du sol La composante normale de la réaction totale du sol (pied droit + pied gauche) F=ma +F=normale et –F=mg  accélération du CM vers le haut Grandeur du poids Double appui Force normale > poids CM accélère vers le haut Mi-appui unipodal Force normale < poids CM accélère vers le bas

8. La réaction du sol Un « modèle » est un système plus simple que l’objet réel qu’on étudie, mais qui conserve certaines des caractéristiques essentielles de cet objet. Mouvement du centre de masse (qui ce situe devant la deuxième vertèbre sacrée chez une personne debout) La figure de droite montre l’accélération dans le plan sagittal 1 2 3 4 5

8. La réaction du sol Pour se déplacer, il faut: Supporter le poids du corps Compenser toute résistance à l’avancement du corps L’effort requis pour marcher est faible mais la moindre perturbation (neige, sable, handicap, etc) fait rapidement augmenter la dépense d’énergie.

Devoir #4