Bonjour,
Je suis étudiant en Master Staps, et je rencontre quelques difficultés ...
Pouvez-vous m’eclairer sur la notion d’inertie?
La mot « inertie » est un mot polysémique en mécanique du solide et est souvent utilisé et associé à d’autres concepts (comme par exemple la notion d Matrice d’inertie, inertie de translation etc.).
Quelles pourraient etre les définitions de ce mot (reliés (ou non) à une notion physique).
J’aimerais aussi mieux comprendre la relation entre énergie(s) et dynamique ...
Comment définir la notion de force et la notion d’énergie et quelle sont les relations existantes entre ces deux concepts. Pourquoi la notion d’énergie peut apporter des interprétations plus « physiologique » dans la compréhension du mouvement.
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Physiologie du mouvement
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darrigan
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- Inscription : 16/03/2011, 15:48
- Niveau d'étude / Domaine : Docteur en chimie physique
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Re: Physiologie du mouvement
Bonjour,
En chimie aussi on parle d'inertie, pour signifier qu'une matière est inerte, c'est-à-dire qu'elle ne réagit pas ou peu avec d'autres substances...
En physique, tout comme chez les humains, l'inertie est la difficulté à "mettre en mouvement". Mais c'est-à-dire soit augmenter la vitesse, soit la réduire. Par exemple un objet très massif (lourd) sera difficile à mettre en mouvement jusqu'à ce qu'il atteigne une certaine vitesse. Ou inversement, si l'objet massif va à une certaine vitesse, il sera difficile de le freiner pour l'arrêter. Idem s'il s'agit d'un mouvement de rotation : la difficulté de mettre en rotation un disque, une route, ou à l'arrêter. En fait, tu vois que l'inertie est liée à la masse de l'objet. Un objet a une masse au repos, c'est ce qu'on appelle sa "masse inerte".
Dans la relation fondamentale de la dynamique $ \vec{F}=m\vec{a} $, $ \vec{F} $ est une force appliquée à l'objet de masse $ m $ et $ \vec{a} $ est l'accélération de l'objet. On pourrait l'écrire ainsi : $ \vec{a} = \frac{\vec{F}}{m} $, ce qui se comprend mieux : quand on applique une force $ \vec{F} $ à un objet de masse $ m $, celui-ci est soumis à une accélération $ \vec{a} $. Autrement dit, si l'objet est très massif, avec une masse $ m $ très grande, alors l'accélération de l'objet sera bien moindre pour la même force appliquée, que pour un objet qui serait léger.
On peut raisonner en quantité d'énergie aussi. L'énergie cinétique $ E_c $ d'un objet de masse $ m $ se déplaçant à une vitesse $ v $ est : $ E_c=\frac{1}{2}mv^2 $. Plus la masse est grande et plus l'objet "contient" une quantité d'énergie cinétique importante. Et donc si l'on voulait stopper cet objet, il faudrait convertir cette énergie cinétique en frottement par exemple. Ce qui revient à dire qu'il faut dissiper une plus grande énergie pour arriver à arrêter l'objet.
Tant que l'on n'étudie que des mouvement de translation d'objets, la masse $ m $ peut suffire à décrire l'inertie de l'objet. Mais quand il s'agit de décrire des mouvements de rotation, cela ne suffit plus, car il faut pouvoir prendre en compte la répartition de la masse de l'objet dans l'espace : quand tu tiens des altères de 10 kg dans chaque main près du corps, tu peux facilement te mettre en rotation rapide sur toi-même, alors que si tends les bras, c'est bien plus difficile de te mettre en mouvement de rotation sur toi-même ("toi-même" étant l'axe de rotation qui passe par la tête et les pieds). Pourtant ta masse totale est la même dans les deux cas ! (Pour une course rectiligne, bras écartés ou regroupés ne change rien, tu en conviens.)
Donc, pour mieux traduire cette répartition de la masse de l'objet dans l'espace, on introduit la notion de matrice d'inertie. Cette matrice indique comment la masse se répartie dans les 3 directions.
Est-ce plus clair ?
En chimie aussi on parle d'inertie, pour signifier qu'une matière est inerte, c'est-à-dire qu'elle ne réagit pas ou peu avec d'autres substances...
En physique, tout comme chez les humains, l'inertie est la difficulté à "mettre en mouvement". Mais c'est-à-dire soit augmenter la vitesse, soit la réduire. Par exemple un objet très massif (lourd) sera difficile à mettre en mouvement jusqu'à ce qu'il atteigne une certaine vitesse. Ou inversement, si l'objet massif va à une certaine vitesse, il sera difficile de le freiner pour l'arrêter. Idem s'il s'agit d'un mouvement de rotation : la difficulté de mettre en rotation un disque, une route, ou à l'arrêter. En fait, tu vois que l'inertie est liée à la masse de l'objet. Un objet a une masse au repos, c'est ce qu'on appelle sa "masse inerte".
Dans la relation fondamentale de la dynamique $ \vec{F}=m\vec{a} $, $ \vec{F} $ est une force appliquée à l'objet de masse $ m $ et $ \vec{a} $ est l'accélération de l'objet. On pourrait l'écrire ainsi : $ \vec{a} = \frac{\vec{F}}{m} $, ce qui se comprend mieux : quand on applique une force $ \vec{F} $ à un objet de masse $ m $, celui-ci est soumis à une accélération $ \vec{a} $. Autrement dit, si l'objet est très massif, avec une masse $ m $ très grande, alors l'accélération de l'objet sera bien moindre pour la même force appliquée, que pour un objet qui serait léger.
On peut raisonner en quantité d'énergie aussi. L'énergie cinétique $ E_c $ d'un objet de masse $ m $ se déplaçant à une vitesse $ v $ est : $ E_c=\frac{1}{2}mv^2 $. Plus la masse est grande et plus l'objet "contient" une quantité d'énergie cinétique importante. Et donc si l'on voulait stopper cet objet, il faudrait convertir cette énergie cinétique en frottement par exemple. Ce qui revient à dire qu'il faut dissiper une plus grande énergie pour arriver à arrêter l'objet.
Tant que l'on n'étudie que des mouvement de translation d'objets, la masse $ m $ peut suffire à décrire l'inertie de l'objet. Mais quand il s'agit de décrire des mouvements de rotation, cela ne suffit plus, car il faut pouvoir prendre en compte la répartition de la masse de l'objet dans l'espace : quand tu tiens des altères de 10 kg dans chaque main près du corps, tu peux facilement te mettre en rotation rapide sur toi-même, alors que si tends les bras, c'est bien plus difficile de te mettre en mouvement de rotation sur toi-même ("toi-même" étant l'axe de rotation qui passe par la tête et les pieds). Pourtant ta masse totale est la même dans les deux cas ! (Pour une course rectiligne, bras écartés ou regroupés ne change rien, tu en conviens.)
Donc, pour mieux traduire cette répartition de la masse de l'objet dans l'espace, on introduit la notion de matrice d'inertie. Cette matrice indique comment la masse se répartie dans les 3 directions.
Est-ce plus clair ?
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