Introduction à la biomécanique

La biomécanique : forces et mouvements

1. Définitions :

Biomécanique : application des outils de la mécanique, ses méthodes et principes, aux tissus et organes biologiques et à leurs problèmes médicaux associés. Autrement dit, elle consiste en l’étude de l’homme en mouvement, des forces externes (ex : force de réaction au sol) qui agissent sur lui et des forces internes (ex : forces musculaires) qu’il produit.

L’intérêt d’étudier la biomécanique est de comprendre les enjeux des mouvements humains, de définir les forces en présences et ainsi élaborer les techniques clés pour réaliser les actions motrices.

1. Quelques notions de bases :

La masse : m

C’est la quantité de matière d’un objet ou d’une personne, exprimé en kilogrammes. Elle est mesurée avec une balance.

La pesanteur ou la gravité : g

C’est la force qui résulte de l’attraction terrestre. (Newton et sa pomme).

g = 9,81 N.kg-1 (ou N/kg)

Le poids : P

C’est la masse multipliée par la gravité. Il est mesuré avec un dynamomètre. Il s’exprime en Newton. (N)

Le poids est une force dont les caractéristiques sont les suivantes : [pic 1]

•  
•  
• $

• $*son point d'application est le centre de gravité de l'objet.

- sa direction est donnée par la verticale

- son sens est orienté vers le centre de la Terre

- son intensité P est exprimée en newton de symbole N.

Notion de force :

Pour comprendre la constitution du squelette et l’action des muscles sur les différents segments du corps, on doit connaître la notion de force.

Une force est une action qui est capable de déformer un corps, de créer ou de modifier un mouvement.

Il existe deux types de force : interne et externe.

Force interne : action musculaire

Force externes : contrainte (gravité, réaction …)

La force est représentée par un vecteur (une flèche) définissant :[pic 2]

• Sa direction (axe)
• Son point d’application (O : son origine)
• Son sens (flèche)
• Son intensité (longueur)

Exemple avec la force de pesanteur :

C’est la force qui tend à entrainer tout objet vers le centre de la terre. Elle est définie par un vecteur :

• De direction 🡪 la verticale[pic 3]
• D’origine 🡪 le centre de gravité (CDG)
• De sens 🡪 du haut vers le bas
• D’intensité 🡪 la masse de l’objet

Le centre de gravité :

Point théorique qui représente le centre de la masse

considérée. Chez l’homme il se situe en avant de la

3ème lombaire (L3).

Loi d’action / réaction :

Pour chaque force agissant sur un objet ou un corps immobile, il existe une force égale de sens opposé et de même direction qui agit sur ce corps.[pic 4]

Exercice : schématiser les forces lorsque l’on est debout sans

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