Plan du TD1
1 - Travail et réflexion / cours de biomécanique
–Télécharger le support étudiant TD1 sur robin.candau.free.fr –Définir chaque abréviation et préciser son unité de mesure –Trouver et expliquer les bonnes réponses–Déterminer les grandeurs en retrouvant les équations appropriées et en les appliquant à l’énoncé
2 - Travail sur l’article Millet et Candau 2002
–Télécharger sur robin.candau.free.fr, lecture jusqu’au point 3.4 inclus et proposition par binôme de 4 questions comportant chacune 4 réponses dont au moins une fausse, la somme des points attribués à l’ensemble des réponses pour une question étant égale à 0. Plusieurs questions seront sélectionnées pour l’examen terminal. A rendre à l’adresse suivante :
https://docs.google.com/spreadsheets/d/1_LX4IbMUSRhibaJW6A9yspmssW4pxv4zrqUCFpRrzw c/edit#gid=0ou sur robin.candau.free.fr avant le 2 nov. 2020 à 12:00
–les étudiants doivent terminer la lecture chez eux
1
Licence 1 – UFR STAPS – Université de Montpellier UE 12B / TD 1 : Biomécanique du mouvement humain / R. CANDAU
• Puissance (J/s ou W) = travail / temps
• Travail (J) = variation d’énergie ou force par une distance
• Energie potentielle (J) = m g H
• Energie cinétique = ½ m v²
• Travail potentiel = m g DH
• Travail cinétique = ½ m (v
max²– v
min²)
• Moment de force = F d
• Résistance aéro (N) = ½ SCx ρ v²
• Perf (m/min) = E’/C = (A/t + V’O
2max f-V’O
2repos)/C
Mémento du parfait étudiant
Donner en toutes lettres les abréviations et préciser systématiquement les unités de mesure ci-dessous :
2
• Puissance (J/s ou W) = travail / temps
Mémento du parfait étudiant
Donner en toutes le3res les abrévia6ons et préciser systéma6quement les unités de mesure ci-dessous :
3
JouleSeconde Watt
• Puissance (J/s ou W) = travail / temps
• Travail (J) = variation d’énergie ou force par une distance
• Energie potentielle (J) = m g H
• Energie cinétique = ½ m v²
• Travail potentiel = m g DH
• Travail cinétique = ½ m (v
max²– v
min²)
• Moment de force = F d
• Résistance aéro (N) = ½ SCx ρ v²
• Perf (m/min) = E’/C = (A/t + V’O
2max f-V’O
2repos)/C
Mémento du parfait étudiant
Donner en toutes lettres les abréviations et préciser systématiquement les unités de mesure ci-dessous :
4
• Puissance (J/s ou W) = travail / temps
• Travail (J) = variation d’énergie ou force par une distance
• Energie potentielle (J) = m g H
Mémento du parfait étudiant
Donner en toutes lettres les abréviations et préciser systématiquement les unités de mesure ci-dessous :
5
JouleMasse (kg) Gravité (10) (sur terre : 9,8m/s
Lune : 1,62m/s) Hauteur du centre de masse (mètre)
• Puissance (J/s ou W) = travail / temps
• Travail (J) = variation d’énergie ou force par une distance
• Energie potentielle (J) = m g H
• Energie cinétique = ½ m v²
• Travail potentiel = m g DH
• Travail cinétique = ½ m (v
max²– v
min²)
• Moment de force = F d
• Résistance aéro (N) = ½ SCx ρ v²
• Perf (m/min) = E’/C = (A/t + V’O
2max f-V’O
2repos)/C
Mémento du parfait étudiant
Donner en toutes lettres les abréviations et préciser systématiquement les unités de mesure ci-dessous :
6
• Puissance (J/s ou W) = travail / temps
• Travail (J) = variation d’énergie ou force par une distance
• Energie potentielle (J) = m g H
• Energie cinétique = ½ m v²
Mémento du parfait étudiant
Donner en toutes lettres les abréviations et préciser systématiquement les unités de mesure ci-dessous :
7
Vitesse (m/s)• Puissance (J/s ou W) = travail / temps
• Travail (J) = variation d’énergie ou force par une distance
• Energie potentielle (J) = m g H
• Energie cinétique = ½ m v²
• Travail potentiel = m g DH
• Travail cinétique = ½ m (v
max²– v
min²)
• Moment de force = F d
• Résistance aéro (N) = ½ SCx ρ v²
• Perf (m/min) = E’/C = (A/t + V’O
2max f-V’O
2repos)/C
Mémento du parfait étudiant
Donner en toutes lettres les abréviations et préciser systématiquement les unités de mesure ci-dessous :
8
• Puissance (J/s ou W) = travail / temps
• Travail (J) = varia8on d’énergie ou force par une distance
• Energie poten8elle (J) = m g H
• Energie ciné8que = ½ m v²
• Travail poten8el = m g DH
Mémento du parfait étudiant
Donner en toutes lettres les abréviations et préciser systématiquement les unités de mesure ci-dessous :
9
Dénivelé (m)• Puissance (J/s ou W) = travail / temps
• Travail (J) = variation d’énergie ou force par une distance
• Energie potentielle (J) = m g H
• Energie cinétique = ½ m v²
• Travail potentiel = m g DH
• Travail cinétique = ½ m (v
max²– v
min²)
• Moment de force = F d
• Résistance aéro (N) = ½ SCx ρ v²
• Perf (m/min) = E’/C = (A/t + V’O
2max f-V’O
2repos)/C
Mémento du parfait étudiant
Donner en toutes lettres les abréviations et préciser systématiquement les unités de mesure ci-dessous :
10
• Puissance (J/s ou W) = travail / temps
• Travail (J) = variation d’énergie ou force par une distance
• Energie potentielle (J) = m g H
• Energie cinétique = ½ m v²
• Travail potentiel = m g DH
• Travail cinétique = ½ m (v
max²– v
min²)
Mémento du parfait étudiant
Donner en toutes lettres les abréviations et préciser systématiquement les unités de mesure ci-dessous :
11
Vitesse maximale (m/s) Vitesse minimale• Puissance (J/s ou W) = travail / temps
• Travail (J) = variation d’énergie ou force par une distance
• Energie potentielle (J) = m g H
• Energie cinétique = ½ m v²
• Travail potentiel = m g DH
• Travail cinétique = ½ m (v
max²– v
min²)
• Moment de force = F d
• Résistance aéro (N) = ½ SCx ρ v²
• Perf (m/min) = E’/C = (A/t + V’O
2max f-V’O
2repos)/C
Mémento du parfait étudiant
Donner en toutes lettres les abréviations et préciser systématiquement les unités de mesure ci-dessous :
12
• Puissance (J/s ou W) = travail / temps
• Travail (J) = variation d’énergie ou force par une distance
• Energie potentielle (J) = m g H
• Energie cinétique = ½ m v²
• Travail potentiel = m g DH
• Travail cinétique = ½ m (v
max²– v
min²)
• Moment de force = F d
Mémento du parfait étudiant
Donner en toutes lettres les abréviations et préciser systématiquement les unités de mesure ci-dessous :
Force (Newton) Distance (Mètre)
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• Puissance (J/s ou W) = travail / temps
• Travail (J) = variation d’énergie ou force par une distance
• Energie potentielle (J) = m g H
• Energie cinétique = ½ m v²
• Travail potentiel = m g DH
• Travail cinétique = ½ m (v
max²– v
min²)
• Moment de force = F d
• Résistance aéro (N) = ½ SCx ρ v²
• Perf (m/min) = E’/C = (A/t + V’O
2max f-V’O
2repos)/C
Mémento du parfait étudiant
Donner en toutes lettres les abréviations et préciser systématiquement les unités de mesure ci-dessous :
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• Puissance (J/s ou W) = travail / temps
• Travail (J) = variation d’énergie ou force par une distance
• Energie potentielle (J) = m g H
• Energie cinétique = ½ m v²
• Travail potentiel = m g DH
• Travail cinétique = ½ m (v
max²– v
min²)
• Moment de force = F d
• Résistance aéro (N) = ½ SCx ρ v²
Mémento du parfait étudiant
Donner en toutes lettres les abréviations et préciser systématiquement les unités de mesure ci-dessous :
Newton
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Coefficient de trainée aérodynamique Densité de l’air
• Puissance (J/s ou W) = travail / temps
• Travail (J) = variation d’énergie ou force par une distance
• Energie potentielle (J) = m g H
• Energie cinétique = ½ m v²
• Travail potentiel = m g DH
• Travail cinétique = ½ m (v
max²– v
min²)
• Moment de force = F d
• Résistance aéro (N) = ½ SCx ρ v²
• Perf (m/min) = E’/C = (A/t + V’O
2max f-V’O
2repos)/C
Mémento du parfait étudiant
Donner en toutes le3res les abrévia6ons et préciser systéma6quement les unités de mesure ci-dessous :
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• Puissance (J/s ou W) = travail / temps
• Travail (J) = variation d’énergie ou force par une distance
• Energie potentielle (J) = m g H
• Perf (m/min) = E’/C = (A/t + V’O
2max f-V’O
2repos)/C
Mémento du parfait étudiant
Donner en toutes lettres les abréviations et préciser systématiquement les unités de mesure ci-dessous :
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Puissance du métabolismeaérobie + anaérobie (J/s/kg)
Cout énergétique (J/kg/m)
Capacité anaérobie Consommation maximale d’oxygène (ml/min/kg)
Fraction de VO2max soutenue pendant la durée de l’épreuve
Quels sont les principaux facteurs de la performance dans la locomotion humaine :
1. La puissance du métabolisme anaérobie et aérobie 2. Le métabolisme de base
3. Le coût énergétique 4. L’économie de déplacement
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Quels sont les principaux facteurs de la performance dans la locomo3on humaine :
1. La puissance du métabolisme anaérobie et aérobie 2. Le métabolisme de base
3. Le coût énergétique 4. L’économie de déplacement
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La performance dans la locomotion
dépend :
1. De la puissance fournie par le métabolisme anaérobie et celui aérobie
2. Du coût énergétique
3. Du coût énergétique et de ses facteurs mécaniques 4. surtout d’une multitude d’autres facteurs
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La performance dans la locomotion
dépend :
1. De la puissance fournie par le métabolisme anaérobie et celui aérobie
2. Du coût énergétique
3. Du coût énergétique et de ses facteurs mécaniques 4. surtout d’une multitude d’autres facteurs
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La performance dans les locomotions humaines et terrestres dépend directement de :
1. La masse musculaire 2. La surface de section musculaire 3. Du pouvoir hydratant des boissons ingérées 4. La puissance métabolique maximale de l’athlète 5. De la puissance maximale hydrosodée du rein 6. La puissance maximale aérobie
7. La consommation maximale en oxygène
8. Du pourcentage de V'O
2max maintenu pendant la durée de l’épreuve 9. l’endurance
10. La capacité aérobie 11. Du métabolisme anaérobie 12. la capacité anaérobie 13. Du coût énergétique
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La performance dans les locomotions humaines et terrestres dépend directement de :
1. La masse musculaire 2. La surface de section musculaire 3. Du pouvoir hydratant des boissons ingérées 4. La puissance métabolique maximale de l’athlète 5. De la puissance maximale hydrosodée du rein 6. La puissance maximale aérobie
7. La consommation maximale en oxygène
8. Du pourcentage de V'O
2max maintenu pendant la durée de l’épreuve 9. l’endurance
10. La capacité aérobie 11. Du métabolisme anaérobie 12. la capacité anaérobie 13. Du coût énergétique
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La performance dans la course à pied ou le cyclisme dans une côte supérieure à 10% dépend principalement du travail :
1. Ciné'que 2. Interne
3. Fourni contre les résistances aérodynamiques
4. Nécessaire pour élever le centre de masse « athlète-équipement »
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La performance dans la course à pied ou le cyclisme dans une côte supérieure à 10% dépend principalement du travail :
1. Cinétique 2. Interne
3. Fourni contre les résistances aérodynamiques
4. Nécessaire pour élever le centre de masse « athlète-équipement » 25
La performance en cyclisme sur terrain plat dépend majoritairement :
1. Du coefficient de traînée aérodynamique (SCx) 2. Du travail interne
3. Du travail nécessaire pour mouvoir les segments corporels par rapport au centre de masse
4. Du travail potenBel
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La performance en cyclisme sur terrain plat dépend majoritairement :
1. Du coefficient de traînée aérodynamique (SCx) 2. Du travail interne
3. Du travail nécessaire pour mouvoir les segments corporels par rapport au centre de masse
4. Du travail potentiel
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Le coût énergétique est :
1. Relativement stable d’un sujet à l’autre 2. Eminemment variable entre modes de locomotion 3. Eminemment variable entre sujets pour un même mode de
locomotion
4. Eminemment variable sous l’effet de l’entraînement 28
Le coût énergé,que est :
1. Relativement stable d’un sujet à l’autre 2. Eminemment variable entre modes de locomotion 3. Eminemment variable entre sujets pour un même mode de
locomotion
4. Eminemment variable sous l’effet de l’entraînement 29
Parmi les modes de locomotion suivants, classer leur coût énergétique du plus favorable jusqu’au moins économique :
1. Marche de compétition, course, patinage, cyclisme, 2. Cyclisme, patinage, course, marche de compétition 3. Patinage, cyclisme, course, marche de compétition 4. Cyclisme, course, patinage, marche de compétition
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Parmi les modes de locomotion suivants, classer leur coût énergétique du plus favorable jusqu’au moins économique :
1. Marche de compétition, course, patinage, cyclisme, 2. Cyclisme, patinage, course, marche de compétition 3. Patinage, cyclisme, course, marche de compétition 4. Cyclisme, course, patinage, marche de compétition
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Le coût énergétique représente :
1. En quelque sorte un consommation d ’essence pour 100 km parcourus
2. La consommation maximale en oxygène 3. définit l ’économie de déplacement du sujet
4. la quantité d ’énergie consommée pour parcourir 1 m et transporter 1 kg de masse corporelle
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Le coût énergétique représente :
1. En quelque sorte un consomma1on d ’essence pour 100 km parcourus
2. La consomma1on maximale en oxygène 3. définit l ’économie de déplacement du sujet
4. la quan1té d ’énergie consommée pour parcourir 1 m et transporter 1 kg de masse corporelle
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Le coût énergétique de la locomotion pédestre apporte des informations sur :
1. Les aspects techniques de la foulée de l’athlète
2. La qualité des transferts d’énergie potentielle à cinétique en course à pied
3. La quantité d’énergie nécessaire pour activer les enzymes responsables des réactions métaboliques au sein des muscles mis en jeu
4. La quantité d’énergie chimique consommée par mètre parcouru et par kg de masse corporelle transportée
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Le coût énergétique de la locomotion pédestre apporte des informations sur :
1. Les aspects techniques de la foulée de l’athlète
2. La qualité des transferts d’énergie potentielle à cinétique en course à pied
3. La quantité d’énergie nécessaire pour activer les enzymes responsables des réactions métaboliques au sein des muscles mis en jeu
4. La quantité d’énergie chimique consommée par mètre parcouru et par kg de masse corporelle transportée
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L’élite mondiale possède une consomma3on maximale d’oxygène de 85 mlO
2.min
-1.kg
-1(V’O
2max).
Sachant que :
• son métabolisme de base est de
5 mlO
2.min
-1.kg
-1• qu ’elle est capable de courir pendant 7 min en maintenant 100% de sa V’O2max,
• Son coût énergéEque est de 0,195 ml.m -1.kg -1
Daniel Komen – Kenya 0 (1996)
1. 21,5 km/h 2. 22,4 km/h 3. 23,1 km/h 4. 24,6 km/h
Quelle est sa vitesse maximale sur 3000 m?
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L’élite mondiale possède une consommation maximale d’oxygène de 85 mlO
2.min
-1.kg
-1(V’O
2max).
Sachant que :
• son métabolisme de base est de
5 mlO
2.min
-1.kg
-1• qu ’elle est capable de courir pendant 7 min en maintenant 100% de sa V’O2max,
• Son coût énergétique est de 0,195 ml.m -1.kg -1
Daniel Komen – Kenya 0 (1996)
1. 21,5 km/h 2. 22,4 km/h 3. 23,1 km/h 4. 24,6 km/h
Quelle est sa vitesse maximale sur 3000 m?
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Parmi les facteurs mécaniques de la performance dans la locomotion, on dénombre :
1. Le travail fourni contre la gravité 2. Le travail rétif
3. Le travail cinétique 4. Le travail interne 5. Le travail inconditionnel
6. Le travail fourni contre les résistances aérodynamiques 7. Le travail nécessaire pour accélérer le centre de masse 8. Le travail nécessaire pour vaincre les résistances de friction
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Parmi les facteurs mécaniques de la performance dans la locomotion, on dénombre :
1. Le travail fourni contre la gravité 2. Le travail ré4f
3. Le travail ciné4que 4. Le travail interne 5. Le travail incondi4onnel
6. Le travail fourni contre les résistances aérodynamiques 7. Le travail nécessaire pour accélérer le centre de masse 8. Le travail nécessaire pour vaincre les résistances de fric4on
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La puissance métabolique :
1. Représente la somme des puissances aérobie et anaérobie 2. Dépend de VO
2max, du %VO
2maxmaintenu et de la capacité anaérobie 3. S’exprime en Joule
4. S’exprime en Joule/s 5. S’exprime en Watt 6. S’exprime en mlO
2/kg 7. S’exprime en mlO
2/min/kg
8. Est transformée directement et entièrement en puissance mécanique 9. Représente une quantité d’énergie 2 à 4 fois plus grande que la puissance
mécanique en raison du rendement de la contraction musculaire 10. Représente une quantité d’énergie 2 à 4 fois plus petite que la puissance
mécanique en raison du rendement de la contraction musculaire 40
La puissance métabolique :
1. Représente la somme des puissances aérobie et anaérobie 2. Dépend de VO
2max, du %VO
2maxmaintenu et de la capacité anaérobie 3. S’exprime en Joule
4. S’exprime en Joule/s 5. S’exprime en Watt 6. S’exprime en mlO
2/kg 7. S’exprime en mlO
2/min/kg
8. Est transformée directement et entièrement en puissance mécanique 9. Représente une quantité d’énergie 2 à 4 fois plus grande que la puissance
mécanique en raison du rendement de la contraction musculaire 10. Représente une quantité d’énergie 2 à 4 fois plus petite que la puissance
mécanique en raison du rendement de la contraction musculaire 41
L’efficacité de la conversion de l’énergie chimique contenue dans les substrats en
énergie mécanique :
1. Dépend de façon critique de biodisponibilité en oxygène 2. Dépend du gradient de pression hydrostatique qui règne dans la
circulation sanguine
3. Du mode d’action musculaire (concentrique, excentrique ou un mixte des deux)
4. Est plus grande pour les exercices musculaires de type étirement- raccourcissement par rapport à ceux de type concentrique
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L’efficacité de la conversion de l’énergie chimique contenue dans les substrats en
énergie mécanique :
1. Dépend de façon critique de biodisponibilité en oxygène 2. Dépend du gradient de pression hydrostatique qui règne dans la
circulation sanguine
3. Du mode d’action musculaire (concentrique, excentrique ou un mixte des deux)
4. Est plus grande pour les exercices musculaires de type étirement- raccourcissement par rapport à ceux de type concentrique
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Le rendement musculaire :
1. Approche une valeur de 50% pour le cyclisme 2. Approche une valeur de 50% pour la course à pied 3. englobe le rendement de la synthèse d’ ATP 4. englobe le rendement thermodynamique
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Le rendement musculaire :
1. Approche une valeur de 50% pour le cyclisme 2. Approche une valeur de 50% pour la course à pied 3. englobe le rendement de la synthèse d’ ATP 4. englobe le rendement thermodynamique
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Au sein du muscle, le rendement thermodynamique :
1. Représente la conversion de l’énergie chimique contenue dans l’ATP en une énergie mécanique
2. Représente la conversion de l’énergie mécanique en une énergie chimique
3. Atteint une valeur de l’ordre de 50%
4. Représente la conversion d’une énergie chimique contenue dans les substrats tels que les glucides et les lipides en énergie mécanique
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Au sein du muscle, le rendement thermodynamique :
1. Représente la conversion de l’énergie chimique contenue dans l’ATP en une énergie mécanique
2. Représente la conversion de l’énergie mécanique en une énergie chimique
3. Atteint une valeur de l’ordre de 50%
4. Représente la conversion d’une énergie chimique contenue dans les substrats tels que les glucides et les lipides en énergie mécanique
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Le rendement thermodynamique au sein du muscle strié squelettique : 1. Atteint une valeur particulièrement élevée compte tenu de la
petite taille des moteurs moléculaires impliqués
2. Atteint une valeur particulièrement faible compte tenu de la petite taille des moteurs moléculaires impliqués
3. Repose sur l’aptitude que possède les têtes de myosine à convertir l’énergie chimique en mécanique
4. Dépend de la présence d’oxygène
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Le rendement thermodynamique au sein du muscle strié squelettique : 1. Atteint une valeur particulièrement élevée compte tenu de la
petite taille des moteurs moléculaires impliqués
2. Atteint une valeur particulièrement faible compte tenu de la petite taille des moteurs moléculaires impliqués
3. Repose sur l’aptitude que possède les têtes de myosine à convertir l’énergie chimique en mécanique
4. Dépend de la présence d’oxygène
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Travail sur le texte à télécharger (15-30 min)
• Téléchargement et lecture jusqu’au point 3.4 inclus
• Les étudiants doivent terminer la lecture à la maison et rendre deux questions par binôme A rendre à l’adresse suivante :
https://docs.google.com/spreadsheets/d/1_LX4IbMUSRhibaJW6A9yspmssW4pxv4zrqUCFpRrzwc/edit#gid=0
