AU MOUVEMENT

DE LA FORCE EXTERNE AU MOUVEMENT

LIN É AIRE (NEWTON)

P. MORETTO CH II

Etude du mouvement linéaire ...

Etude du mouvement linéaire ...en 3 lois

Newton :

Force et translation

Définition d’une force

 Une Force « F » (Newton) correspond à l’accélération (ä; m.s^-²) d’une masse (m;

kg).



F=m.a

Newton= kg.m.s^-²

 Grandeur vectorielle:

 Point d’application

 Direction

 Sens

 Intensité 













 ) .

. .(

81 .

9 masse kg m s ² bas

le Vers

Verticale Cg

g m P  

 .

Propriétés



Addition



Principe « Action-Réaction »



Notion d’équilibre

 Statique

 « Dynamique »

g m P 

 .

g m R 

 .

 F1

F2 F F₁ F₂





Applications

??

??

?? ??

L’unité fait la force

Equilibre statique et forces parallèles

Equilibre Dynamique



La somme des forces externes appliquées sur un solide explique l’accélération (ä) des masses rapportées au centre de gravité.



F Ext ä g

M 

.

F1

F2

1

. ä g

M 

45°

45°

45°

347 N

0.71g

Quelle est l’accélération subie par cette skieuse

de 50kg si la pente est de 45°?

Newton et Système poly-articulé



 

F Ext ä g

i M i ä

m 

.

m_i : Masses des segments

G_i : Centre de gravité des segments G : Centre de gravité du sujet

F i a i

m i .   

Le mouvement de chaque segment sous l’effet des muscles entraîne une accélération (a_i) de chaque masses segmentaires (m_i)

La somme des accélérations (a_i) des masses segmentaires (m_i) de chaque segment explique l’accélération de l’ensemble des masses rapportées au Cg du sujet et la force d’action externe.

… La force de réaction















g sol M

R

ai mi



 

 0

En statique

0 z

x y

Cg

Tps Rsol

En dynamique R1

Cg g

M a

m R

g M R

a M

F a

M a

m

i i Sol

Sol g

Ext g

i i

 



 

 









 























) 2

) 1

Pressions plantaires …… Baropodométrie ?

Cg

g gi M

ia sol m

R   

M.g R_Sol

M.ä_g

Pression =

Force/Surface

Mesures cinétiques

 Étude cinétique des forces de réactions au sol

 Plateau de force

Paramètres Dynamographiques

 Étude de la distribution des pressions plantaires

 Plateau de pression,

 Semelles embarquées,

Paramètres Baropodométriques

0 z

x y

Plateau de Force



Étude des forces de réactions au sol



Plateau de force

- Paramètres Dynamographiques

- Les composantes de la force (Fx, Fy et Fz) - Le point d’application et son trajet/tps - Les moments de chaque composante …

0 z

x y

Paramètres Cinétiques

Temps (s) Impulsion (N.s)





j

n

dt F

I .

Pic de force (N)

Taux (N.s^-1)

Temps de sollicitation (s) Temps au pic (s) Pic

-0,1 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

-400 -200 0 200 400 600 800 1000 1200

Temps

Forces (Newtons)

Force de réaction au sol

Fz

Fy Fx

0

z x

y

Analyse de la marche

1ers pics : Mise en charge

2èmes pics : pic de propulsion

Attaque talon 0%

Contact avant pied +/- 15%

Décollage du talon +/- 60%

Décollage des orteils 100%

Pied à plat +/- 45%

Propulsion +/- 40%

M A R C H E

Évolution de la surface en fonction du temps

IMPULSION ET QUANTITÉ

DE MOUVEMENT LINÉAIRE

Impulsion linéaire et Quantité de Mouvement (ou Moment Cinétique)



La force externe F agit pendant un temps t, créant ainsi une

impulsion I.



Cette impulsion explique la variation de vitesse (DV) de la masse (m)

rassemblée au centre de gravité.

) (

. . .

. . .

.

n j

j

n j

n

V V

m dt

ä m dt

F I

t ä m t

F

ä m F

















Force (Newtons)

Temps (s)

Propriétés de la QML



Constante ….

Tant qu’il n’y pas intervention de force.

V m dt

F I

j

n

D







Propriétés de la QML



Transferable

V m dt

F I

j

n

D







2 2 1

1V m V

m 

Quantité de Mouvement

QM Linéaire

M Angulaire

Exercice



Impulsion vs QML



Calculez la vitesse au lâché de l’engin

s t

N Fz

N Fy

kg Engin

kg Lanceur

2 . 0

5 . 1302

387 5 . 7 :

100 :

 D





Quelle est la vitesse de l’engin lors du lancer ?

Les grandeurs physiques

, s^-1 , kg.m.s^-2