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Adeline Fournier
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1 ufrstaps TOULOUSE L3 UE47E Amarantini David Pôle Sport 3ème étage Bureau 302 ufrstaps TOULOUSE L3 UE47E Puissance Énergie Impulsion et quantité de mouvement La puissance s exprime en Watt (W) Notion de puissance : La puissance correspond à la quantité de travail fournie par unité de temps Le travail total W correspond donc à l aire sous la courbe P(t). 1

2 Puissance instantanée : Cas de mouvements linéaires : la puissance instantanée est égale au produit de la composante «utile» de la force par la vitesse instantanée. Cas de mouvements angulaires : la puissance instantanée est égale au produit du moment par la vitesse angulaire instantanée. Puissance moyenne : La puissance moyenne est égale au rapport entre le travail total et le temps total. Exemple Un individu réalise un squat complet avec une résistance posée sur les épaules de 70kg. Lors de la remontée, le tronc du sportif d une masse de 42kg s élève de 1m. Déterminez le travail réalisé par les muscles des membres inférieurs. Sachant que la remontée se fait de façon uniforme en 0,5s, déterminez la puissance développée par l athlète. Évaluation de la puissance anaérobie alactique lors de gestes sportifs Saut vertical (test de Sargent) : (formule de Lewis) Formule de Bosco (succession de CMJ) : Test RAST : (Running-based Anaerobic Sprint Test) 2

3 Puissance et Contraction musculaire Contraction isométrique : Contraction concentrique : Contraction excentrique : Action musculaire résultante (+ extension / - flexion) Orientation du mouvement (+ extension / - flexion) Activité musculaire (+ concentrique / - excentrique) Triceps Concentrique Biceps Excentrique Biceps Concentrique Triceps Excentrique ÉNERGIE En biomécanique, le travail quantifie l activité développée par le système musculaire pour déplacer les segments corporels et/ou une autre charge quelconque. En biomécanique, l énergie est le résultat du travail Exemple : - Le travail fait pour déplacer une charge d une hauteur de 30 cm a donné de l énergie à la charge. - Une fois lancée, une balle possède de l énergie. L énergie mécanique possède différentes formes : - Énergie potentielle -Énergiecinétique Unité : Joule (J) 3

4 ÉNERGIE Conservation de l énergie mécanique totale, énergie potentielle et énergie cinétique. Impulsion linéaire (mouvement de translation) L impulsion linéaire est la cause du mouvement de translation et le moment linéaire (quantité de mouvement linéaire) en est l effet L impulsion linéaire (Unité : N s) est le produit de la force par sa durée d application : F = m a F t = m v 2e loi de Newton Mvt linéaire Impulsion = Moment linéaire (quantité de mouvement linéaire) Conservation de la Q.M.L. : Ce principe est basé sur le fait que le moment linéaire demeure inchangé tant et aussi longtemps qu aucune autre impulsion linéaire ne vient agir sur le corps. m 2 = 90 kg v 2 = 8.9 m/s m 1 v 1 = m 2 v 2 m 1 = 80 kg v 1 = 10 m/s 4

5 Impulsion angulaire (mouvement de rotation) L impulsion angulaire est la cause du mouvement de rotation et le moment angulaire (quantité de mouvement angulaire) en est l effet L impulsion angulaire (Unité : N m s) est le produit du moment de force par sa durée d application : M = I γ 2e loi de Newton Mvt angulaire M t = I ω Impulsion angulaire = Moment angulaire (quantité de mouvement angulaire) Q.M.A. : notion de moment d inertie Moment d inertie du corps kgm kgm kgm 2 Le corps humain n est pas un corps rigide (mouvements segmentaires) Ceci induit une distribution différente de la masse autour d un axe de rotation; Donc, le moment d inertie varie autour de cet axe de rotation. Conservation de la Q.M.A. (mouvements de rotation) : La quantité totale de mouvement angulaire (moment angulaire) entre deux positions demeure constante en absence de force externes M 1 t 1 = M 2 t 2 I 1 ω 1 = I 2 ω 2 5

6 Transfert de la Q.M.A. Transfert du moment angulaire en saut en hauteur et gymnastique Transfert de la Q.M.A. : principe de nutation Nutation ou transfert de la Q.M.A. d un plan à l autre ou d un axe de rotation à l autre. 6

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