13.Moment d’inertie et accélération angulaire

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1 13.Moment d’inertie et accélération angulaire
Deuxième loi de Newton: Rappel! Tant qu’il y a équilibre entre l’action des voisins sur un objet celui-ci a un mouvement uniforme (SF = 0). Accélération nulle (a = 0) Lorsqu’il y a déséquilibre (SF ≠ 0): il y a accélération linéaire (a ≠ 0).

2 13.Moment d’inertie et accélération angulaire
Deuxième loi de Newton et rotation: Qu’est-ce qui change ?!? Lorsqu’il y a déséquilibre, il y a accélération angulaire Symbole: lettre grecque alpha: α: Équivalent de la force en rotation? Le moment de force : M Équivalent de la masse en rotation? Le moment d’inertie : I

3 13.Moment d’inertie et accélération angulaire
Lorsque les moments de force dans un sens sont plus élevés que dans l’autre. Déséquilibre qui crée une accélération angulaire : a ≠ 0 Convention de signe: + : rotation horaire - : rotation antihoraire Exemple: Si |M+| > |M-|  accélération dans la direction M+

4 13.Moment d’inertie et accélération angulaire
Moment d’inertie: mais encore? Quantité remplaçant la masse (l’inertie!) dans le cas des rotations. Dépend de : Taille de l’objet Répartition de la masse de l’objet Le même patineur, mais deux moments d’inertie différents. axe À revoir à la section 26

5 13.Moment d’inertie et accélération angulaire
Accélération linéaire: Rappel! On observe le déplacement d’un point précis. Accélération angulaire On observe le déplacement d’une droite dont l’une de ces extrémités est le centre de rotation. Centre de rotation

6 13.Moment d’inertie et accélération angulaire
Accélération angulaire nulle: Immobile mouvement angulaire uniforme Centre de rotation

7 13.Moment d’inertie et accélération angulaire
Méthode pour déterminer l’accélération angulaire 1. Déterminer l’instant dont on veut mesurer l’accélération. (ici, en rouge) 2. Déterminer l’angle entre cet instant et l’instant précédant.(ici, en bleu) 3. Mesurer ce même angle à partir de l’instant dont on veut mesurer l’accélération et tracer la droite correspondant à cet angle. (ici, en vert) 4. Tracer une flèche de cette nouvelle droite vers la droite suivant l’instant dont on veut mesurer l’accélération. (ici, en rouge) Attention: La courbe effectuée par la flèche doit avoir un rayon constant. θ Instant dont on veut mesurer l’accélération θ

8 13.Moment d’inertie et accélération angulaire
Accélération angulaire négative (-) Sens anti-horaire Accélération angulaire positive (+) Sens horaire

9 13.Moment d’inertie et accélération angulaire
Équilibre Lorsque a = 0, les moments dans un sens doivent avoir la même grandeurs que les moments dans le sens opposé.  Équilibre statique Lorsque l’accélération presque nulle, on parle de situation quasi statique ou d’équilibre quasi statique.

10 14.Rôle des fléchisseurs du pied durant la phase d’appui de la marche
Analyse du contrôle des muscles sur la rotation des segments. Analyse du pied dans le plan sagittal Oscillation Terre Appui

11 14.Rôle des fléchisseurs du pied durant la phase d’appui de la marche
Simplifications apportées: Pied: tige de bois ayant une masse de 1kg Ligaments, péroné (fibula) et tibia avec le talus du pied : charnière Un fléchisseur plantaire et un fléchisseur dorsal

12 14.Rôle des fléchisseurs du pied durant la phase d’appui de la marche
Position neutre Personne couchée à plat ventre, avec le pied qui pend mollement

13 14.Rôle des fléchisseurs du pied durant la phase d’appui de la marche
Analyse de la marche Charge du membre Appui unipodal Propulsion

14 14.Rôle des fléchisseurs du pied durant la phase d’appui de la marche
Analyse de la marche

15 14.Rôle des fléchisseurs du pied durant la phase d’appui de la marche
Analyse de la marche Analyse dynamique : change à tout moment Diagramme de force Diagramme de force valable que pour un temps donné: La réaction du sol change. La force musculaire change. Nouveau type de voisin: axe de rotation Passif  Réaction On néglige le frottement de l’axe L’axe ne peut pas mettre le pied en rotation, ce qui veut dire que le point d’application de la réaction articulaire coïncide avec le centre de rotation(TP3) Bras de levier nul

16 14.Rôle des fléchisseurs du pied durant la phase d’appui de la marche
Analyse de la marche : calcul de la force musculaire FM MISE EN CHARGE APPUI UNIPODAL RA = réaction articulaire, pas de bras de levier

17 14.Rôle des fléchisseurs du pied durant la phase d’appui de la marche
Analyse de la marche Premier cas (MISE EN CHARGE) :

18 14.Rôle des fléchisseurs du pied durant la phase d’appui de la marche
Analyse de la marche Deuxième cas (APPUI UNIPODAL) :

19 14.Rôle des fléchisseurs du pied durant la phase d’appui de la marche
Problématiques: Axe douloureux Muscles trop faibles, paralysés Levier amputé ou déformé …

20 14.Rôle des fléchisseurs du pied durant la phase d’appui de la marche
Exemple: fléchisseurs dorsaux du pied inactifs Ne réussit pas à placer correctement sont pied dans la phase d’oscillation de la marche et son pied accroche le sol. Ne peut pas contrôler la mise en charge au début de la phase d’appui

21 14.Rôle des fléchisseurs du pied durant la phase d’appui de la marche
Vidéo : drop_foot

22 14.Rôle des fléchisseurs du pied durant la phase d’appui de la marche
Méthode pour déterminer la force musculaire (FM) : Tracer le diagramme des forces; Tracer les lignes d’action; Tracer et mesurer les bras de levier de chacune des forces; Calculer le moment de force (M = bl × F) de chacune des forces; Additionner toutes les forces afin que la somme soit égale à zéro (  M = 0 ); (Attention aux signes!) Déterminer l’inconnu, c’est-à-dire la force musculaire (FM).

23 Devoir #7