26/1 1/2012 Plan LI UE 11 . Anatomie et Biomécanique 2. 4. 6. 7. or 19 2012 Sni* to View Introduction Energie, force, travail, puissance Travail cinétique Travail potentiel Travail interne Travail élastique Travail et fatigue Travail contre les forces de friction robin. candau@univ-montp1 fr Support de cours : http://robin. candau. free. fr (aérodynamique, roulement… ) (1 m102 – 20,9 J), alors les facteurs de la performance peuvent être exprimés de la façon suivantes . Performance en m. min-l Puissance consommee en m102. in1 . kg-l Co ût énergétique en m102. m-1 . kg-l W aéro W friction W potentiel Locomotions appareillées Locomotion à htes vitesses c leurs vitesses respectives maintenues sur 7 min? V ( km 55—5 (ml . min — 1 . kg—l) = 250 ( m / min) O. 20 (ml . kg—l . m—l) 250 1000 = 15 km Bilan En remplaçant chacun des termes pour René V(km/h)- 55-5(rnI. mn-1. kg-1) 333 (m / min) o. 15(mI. kg-1. m-1) pour de mêmes aptitudes énergétiques, le coureur le plus économique est le plus performant 333 * 60 = 20 km / h fond et fond) ?
Les performances lors des records du monde sont différentes d’un mode de locomotion à l’autre parce que • aérodynamique oulement W potentiel W cinétique W interne 1 . les aptitudes énergétiques sont fondamentalement différentes entre les athlètes de I ‘élite 2. le coût énergétique et ses facteurs mécaniques sont différents entre modes de locomotion 3. la fatigue musculaire augmente en fonction de la distance parcourue 4. le coût énergétique et les facteurs mécaniques représentent éléments essentiels ? Vue Synthétique énergie mécanique Unité : J (le plus souvent normalisé par rapport à la masse corporelle (F en Net d en m) (E en J) Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme La transformation d ‘un type d ‘énergie en un autre s ‘accompagne par la production d ‘énergie thermique Force et résistance A vitesse constante, la force motrice et les forces qui retardent (RTotales) le mvt sont ? l’équilibre • Fmotrice Fmotrice = RTotales Deux types essentiels de travaux : – Travail potentiel RTotales PAGF s OF lg élastique ravail cinétique de translation ravail cinétique de rotation IO.
Conversion Energie chimique en mécanique 6 Puissance d’Usain Bolt 43,2 km/h (12 m/s) atteint en 4s. Quelle est la puissance cinétique développée sachant que que sa masse est de 88 kg. Wcin = Ecin max- Ecin min Wcin = 1/2 m (Vmax2- Vmin2) -« 288 (122 02) = 6336] wctn = / T ECin – 1/2 rn V2 = 6336 Wcin = 1/2 m Vmax2- 1/2 m Vmin2 PAGF lg potentiel 7. Travail interne 8. Travail élastique 9. Travail et fatigue 10. Travail contre les forces de friction 11 . Conversion Énergie chimique en mécanique 7 1. Locomotion sur le plat 2.
Locomotion pédestre en côte et en descente 3. Locomotion en descente Sur terrain plat course s’estompe pente optimale pour dénivelé maximal avec une vitesse de 2 km/h donc 0. 6 km/h dans le plan vertical pente optimale pour coût énergétique minimal = 10% avec une vitesse de marche de 5. 4 km/h et 1. 3 km/h dans le plan vertical Course pente Les forces en présence Accélération du skieur et force motrice opp hyp », synopsis m g sin a- Cfmg- 1/2 SCx p v2 Sin a = a/ g Energies potentielle et cinétique en antiphase déterminent un transfert d’énergie de 100% . rincipe Cas de la marche 0 model du pendule inversé paradoxe de la femme africaine 0 problèmes moteurs et efficience motrice • Energie potentielle et cinétique en phase détermine une absence de transfert d’énergie 0 Cas de la course La marche Modèle pour la marche Les oscillations armonieuses du centre de masse étaient déjà à l’époque admirablement bien décrites JE Marey 1899 Chronophotographie Srinivasan et Ruina 2006 Nature 10 Paradoxe de la femme afri on others planetes …
Intervient à 0,50 Froude Vitesse Longueur des pattes Minetti, 2001 Nature Cas de la course •Pas de transfert d ‘énergie •c ‘est un autre phénomène de récupération d ‘énergie qui prévaut Et à l’origine de l’évolution? Les tétrapodes présentaient déjà les mêmes mécanismes de récupération d’énergie que nous ReillY et al. , 2006 Même les crocodiles savent galoper? Descripteurs de ‘efficacit
