Biomecanique- systeme de levier

[pyoan974]

Bonsoir, j'aimerais avoir la correction de cette excercie s'il vous plait :3
Je vous met une photo car il y a un schéma, la compréhension pour vous seras simplifier (désolé pour la qualité dégeulasse j'avoue) :


Mes réponses:
1) levier interpuissant avec avantage cinématique
2)Réprésenter les composantes ça j'ai pas comprit :3
Pour intensité : Pj+p: 5*9,81=49 newton
Pc: 20*9,81= 196,2 newton

3) c'est surtout ici que je sollicite votre aide :3
Avec le patela
Si je ne me trompe, le calcul est : Fq*OA*sin(&) - Pj+p*OB*sin(&) - Pc*OC*sin(&) = O
donc: Fq =( Pj+p*OB*sin(60) + Pc*OC )/OA
donc : Fq = (49*0.2 + 192*0.5)/ 0.05
donc Fq = 1860 newton

et donc sans le patella on reprend le meme calcule mais en changeant OA :
Fq = (49*0.2 + 192*0.5)/ 0.02
= 4650 newton

4) augmentation d'environs 2.5fois

Voilà, c'est surtout au niveau du calcul que j'aimerais être corriger, le reste m'inporte peu :3

Merci beaucoup pour votre aide, cordialement
L1 STAPS
-----

[le_STI]

......
Si je ne me trompe, le calcul est : Fq*OA*sin(&) - Pj+p*OB*sin(&) - Pc*OC*sin(&) = O
....

Salut.

Je ne sais pas ce que représente (&), mais cette formule est nécessairement fausse (mais il y a de l'idée).

Pour t'aiguiller, peux-tu me dire:

a. Qu'as-tu voulu démontrer par cette équation?

Une fois que tu auras répondu à a. :
b.

 Cliquez pour afficher

Quelle est la norme des moments des vecteurs forces Fq, P_j+p et P_c autour de l'axe de rotation passant par O?

[sitalgo]

B'jour,

1) levier interpuissant avec avantage cinématique

Terminologie de biomécanique inconnue pour moi.

2)Réprésenter les composantes ça j'ai pas comprit :3
Pour intensité : Pj+p: 5*9,81=49 newton
Pc: 20*9,81= 196,2 newton

Je ne comprends pas le début de la question.
Tu as calculé les forces, il faut aussi calculer les moments.

3)
Si je ne me trompe, le calcul est : Fq*OA*sin(&) - Pj+p*OB*sin(&) - Pc*OC*sin(&) = O
donc: Fq =( Pj+p*OB*sin(60) + Pc*OC )/OA
donc : Fq = (49*0.2 + 192*0.5)/ 0.05
donc Fq = 1860 newton

OA*sin(&) : 5 cm EST le bras de levier
sin(&) : où est le bras de levier par rapport à l'hypoténuse ?

[pyoan974]

Salut.

Je ne sais pas ce que représente (&), mais cette formule est nécessairement fausse (mais il y a de l'idée).

Pour t'aiguiller, peux-tu me dire:

a. Qu'as-tu voulu démontrer par cette équation?

Une fois que tu auras répondu à a. :
b.

 Cliquez pour afficher

Quelle est la norme des moments des vecteurs forces Fq, P_j+p et P_c autour de l'axe de rotation passant par O?

Le (&) correspond à l'angle alpha, j'ai oublier de le préciser.
Bah cette formule à étais donner par le professeur, et je l'ai revu dans mon livre de bioméca et je l'ai adapter à la situation un peut à la vite en effet :3
Le but ici est de trouver la force de Fq
je reprend le livre : ∑Mo = 0
(moment de force) - (moment de résistance) - (moment de résistance) = 0
(Lforce*F) - (Lrésistance1*R1) - (Lrésiatance2*R2) = 0
donc on en déduit que F= ( (Lrésistance1*R1) + (Lrésiatance2*R2) )/ Lforce

le moment de force est positif car elle tource dans le sens anti horaire, et les 2 résistance sont négatif car tourne dans le sens horaire
Dans le livre il n'y a pas la notion avec sin(α) donc j'ai essayer de me débrouiller un peu x3 Si je ne me trompe on doit multiplier par sin(α) chaque force, sauf si elle a un angle de 90degrès
Pour ta question je ne comprend pas le mot "norme" désolé x3

Merci pour ton aide

[A voir en vidéo sur Futura]

[pyoan974]

B'jour,

Terminologie de biomécanique inconnue pour moi.

Je ne comprends pas le début de la question.
Tu as calculé les forces, il faut aussi calculer les moments.

OA*sin(&) : 5 cm EST le bras de levier
sin(&) : où est le bras de levier par rapport à l'hypoténuse ?

Bah pour la question 1, je reprend ce qu'il y a dans le livre et ce qu'à dit le prof: un systeme de levier ayant la force entre le point d'appui et la résistence est un levier interpuissant ou intermoteur qui présente un désavantage mécanique mais un avantage cinématique..

D'accord, merci, donc c'est:
M= OB*Pj+p
49= 0.2*Pj+p
Pj+p= 49/0.2
Pj+p= 245N

M=OC*Pc
196.5= 0.5*Pc
Pc= 196.2/0.5
Pc= 392.4N


AHH oui, c'est vrai, je crois que j'ai compris ce que servais le sinus x3
Mais le sinus est aussi égale à 30degrès ? vu que OC et la flèche de la force Fq ne sont pas parallèle

Merci beaucoup

[le_STI]

Le (&) correspond à l'angle alpha, j'ai oublier de le préciser.
......
je reprend le livre : ∑Mo = 0
(moment de force) - (moment de résistance) - (moment de résistance) = 0
(Lforce*F) - (Lrésistance1*R1) - (Lrésiatance2*R2) = 0
donc on en déduit que F= ( (Lrésistance1*R1) + (Lrésiatance2*R2) )/ Lforce

....

C'est juste, la somme des moments est nulle.

Dans ton exercice:
La "valeur" de chaque moment (sa norme) doit être déterminée en multipliant la norme de la force par le bras de levier pris perpendiculairement à ladite force.
En simplifiant: tu traces une droite passant par la force qui t'intéresse, et tu mesures la distance entre cette droite et O. Tu multiplies ensuite cette distance par la valeur de la force.
Les cosinus, sinus ou autre ne seront utilisés que pour déterminer la longueur de chaque bras de levier (à l'aide de formules de trigo). C'est donc inutile dans le cas de la force Fq puisque la longueur du bras de levier est donnée dans l'énoncé.

Concernant alpha, le problème pour moi est qu'il n'apparait pas sur le schéma donc, dans l'absolu, on ne connait pas sa valeur.

[pyoan974]

C'est juste, la somme des moments est nulle.

Dans ton exercice:
La "valeur" de chaque moment (sa norme) doit être déterminée en multipliant la norme de la force par le bras de levier pris perpendiculairement à ladite force.
En simplifiant: tu traces une droite passant par la force qui t'intéresse, et tu mesures la distance entre cette droite et O. Tu multiplies ensuite cette distance par la valeur de la force.

C'est axactement ce que j'ai mit dans ma réponse pour Sitalgo non ?

M= OB*Pj+p
49= 0.2*Pj+p
Pj+p= 49/0.2
Pj+p= 245N

M=OC*Pc
196.5= 0.5*Pc
Pc= 196.2/0.5
Pc= 392.4N

Concernant alpha, le problème pour moi est qu'il n'apparait pas sur le schéma donc, dans l'absolu, on ne connait pas sa valeur.

Bah si il y a un angle de 30degrès qui est montré, et le prof nous a indiquer que l'angle entre la segment OC et la flèche de Fj+p étais de 60degrès, je pense qu'il doit être utilisé pour calculez le bras de levier réel
Une des formule est : MF/o = F*Levier apparant* sin(α)

Donc si je complète la formule, ça donne F= ( (LevierAppR1* sin(α)*R1) + (LevierAppR2* sin(α)*R2) )/ Levierforce
F= ( 0.2*sin(60)*49) + (0.5*sin(60)*196.2) )/ 0.05
F= 1832.51 Newton avec patela

et donc : ( 0.2*sin(60)*49) + (0.5*sin(60)*196.2) )/ 0.02 = 4581.27Newton sans scapula

Les résultats sont correct ?
Merci

[sitalgo]

Quand je dis que c'est inconnu pour moi, ça ne signifie pas que ça n'existe pas.

M= OB*Pj+p

Ce que je comprends de la question est qu'il faut aussi calculer les moments (rotatoire). Je te conseille de lire ce qu'à écrit Le_STI ou de consulter wiki sur les moments.
OB est le bras de levier (longueur de la perpendiculaire à la droite etc.)

49= 0.2*Pj+p

M est ce que tu cherches, ne mets pas 49 à la place.
0,2 n'est pas la bonne distance.

AHH oui, c'est vrai, je crois que j'ai compris ce que servais le sinus x3

Je n'en ai pas l'impression.

Mais le sinus est aussi égale à 30degrès ?

Un sinus n'est jamais égal à 30°. Même en été.

[le_STI]

C'est axactement ce que j'ai mit dans ma réponse pour Sitalgo non ?

M= OB*Pj+p
49= 0.2*Pj+p
Pj+p= 49/0.2
Pj+p= 245N

M=OC*Pc
196.5= 0.5*Pc
Pc= 196.2/0.5
Pc= 392.4N
....

Tu es en train de t'emmêler les pinceaux.
Comme tu l'as écris toi-même:

Pj+p: 5*9,81=49 newton
Pc: 20*9,81= 196,2 newton

Ensuite,

....je pense qu'il doit être utilisé pour calculez le bras de levier réel
Une des formule est : MF/o = F*Levier apparant* sin(α)
.....

De mon côté, je pense que tu n'as pas bien saisi le principe que je t'ai proposé au dessus.
L'utilisation de "F*Levier apparent* sin(α)" dépend forcément de la définition de "Levier apparent" et de "α".
Si Levier apparent correspond à la distance entre l'axe de rotation et le point d'application de la force et que α correspond à l'angle entre la direction de la force et la direction de "Levier apparent" alors ça fonctionne.

Je n'ai pas regardé l'application numérique, mais lorsque tu écris "Fq*OA*sin(α) - Pj+p*OB*sin(α) - Pc*OC*sin(α) = O" il y a une incohérence puisque l'angle que tu devrais utiliser pour calculer le moment de Fq ne correspond pas à celui à utiliser pour Pj+p et Pc.

EDIT: sitalgo a été plus rapide que moi

[pyoan974]

Bon là ça va plus x)

OB est le bras de levier (longueur de la perpendiculaire à la droite etc.)
...
0,2 n'est pas la bonne distance.

Bah, OB est le bras de levier apparent donnner sur la feuille, donc soit il faut laisser en cm, mais je n'y crois pas du tout,soit 0.2 n'est pas la bonne valeur ici car pour calculer un moment on doit prend son bras de levier réel et non apparent, donc OB= 0.2*sin(60) , c'est bien ça ?
Si je suis se résonnement : M= OB*Pj+p
M= (0.2*sin(60))*49
C'est ça ?
Donc le sinus sert à calculer le bras de levier réel qui est la perpendiculaire entre le point d'application de la force et la force, j'ai bon ?

Je n'ai pas regardé l'application numérique, mais lorsque tu écris "Fq*OA*sin(α) - Pj+p*OB*sin(α) - Pc*OC*sin(α) = O" il y a une incohérence puisque l'angle que tu devrais utiliser pour calculer le moment de Fq ne correspond pas à celui à utiliser pour Pj+p et Pc.

t'a rajouter un sin(α) en plus dans ma formule, ce que j'avais écrit : Fq*OA - Pj+p*OB*sin(α) - Pc*OC*sin(α) = O
en d'autre terme : Fq* LevierRéel - Pj+p*LevierApparent*sin(α) - Pc*LevierApparent*sin(α) = O
en d'autre terme : Fq* LevierRéel - Pj+p*LevierRéel - Pc*LevierRéel =O
(moment de force) - (moment de résistance) - (moment de résistance) = 0
Mais je ne vois pas où est l'erreur ici..

il y a une incohérence puisque l'angle que tu devrais utiliser pour calculer le moment de Fq ne correspond pas à celui à utiliser pour Pj+p et Pc.

l'angle que je devrais utiliser pour calculer Fq ?

Merci pour votre aide, et désolé si je peut être long à la détente :3

[le_STI]

Je justifiais mon post #2. Je parlais de cette formule dans laquelle je n'ai fait que remplacer "&" par "α" :

........
Si je ne me trompe, le calcul est : Fq*OA*sin(&) - Pj+p*OB*sin(&) - Pc*OC*sin(&) = O
donc: Fq =( Pj+p*OB*sin(60) + Pc*OC )/OA
donc : Fq = (49*0.2 + 192*0.5)/ 0.05
donc Fq = 1860 newton

......

OA*sin(&) n'est pas égal au bras de levier avec/sans patela.

Mais le raisonnement que tu viens de donner est correct.

l'angle que je devrais utiliser pour calculer Fq ?

Tu as mal lu, je parlais de l'angle à utiliser pour calculer le moment de Fq (autour de O).

[pyoan974]

OA*sin(&) n'est pas égal au bras de levier avec/sans patela.

Bah.. si OB est le bras de levier apparant, et OB*sin(α) n'est pas le bras de levier réel comme tu le vient de dire, OB*sin(α) c'est quoi alors ?

Bon donc cette formule est bonne à ce que j'ai compris : Fq*OA - Pj+p*OB*sin(α) - Pc*OC*sin(α) = O

Tu peux valider ce que j'ia répondu a Sitalgo ? :3

merci

[le_STI]

Alors, je vais essayer d'être le plus clair possible:

Fq* LevierRéel - Pj+p*LevierApparent*sin(α) - Pc*LevierApparent*sin(α) = O

Cette formule est correcte dans l'exercice qui t'intéresse (bien que tu ne doives pas faire une généralité de la formule permettant de calculer le bras de levier "réel") mais je crois que tu n'as pas saisi ce qu'est ce que tu appelles bras de levier réel.
Pourrais-tu m'expliquer pourquoi tu utilises sin(alpha) (mis à part parce que le prof vous en a parlé)? C'est là que réside le problème qui te bloque.

Fq*OA - Pj+p*OB*sin(α) - Pc*OC*sin(α) = O

Cette formule est fausse.
OA n'est pas le bras de levier réel à utiliser avec Fq, pas plus que OA*sin(alpha).
Celui-ci t'est donné dans l'énoncé (5cm puis 2cm) et correspond à la longueur du segment perpendiculaire à Fq.

Bah.. si OB ......

Je n'ai pas parlé de OB, mais de OA.

[sitalgo]

OB est le bras de levier (longueur de la perpendiculaire à la droite etc.)

Désolé, je voulais écrire le contraire, ce n'est pas le bras de levier (à prendre en compte).

[sitalgo]

M= (0.2*sin(60))*49
C'est ça ?

Oui.

Donc le sinus sert à calculer le bras de levier réel qui est la perpendiculaire entre le point d'application de la force et la force, j'ai bon ?

Trace une droite passant par la force Pj+p jusqu'à couper la ligne en pointillé. Ça donne un point disons D.
Sur le triangle rectangle OBD, quelle est la relation entre OD (bras de levier) et OB ?

[sitalgo]

Quelle embrouille tu fais. Tu pars avec un angle "&" puis alpha pour mettre 60° qui n'est pas l'angle indiqué sur le schéma. Donc sin 60 c'est bon mais faut arriver à te suivre.

[pyoan974]

Pourrais-tu m'expliquer pourquoi tu utilises sin(alpha) (mis à part parce que le prof vous en a parlé)? C'est là que réside le problème qui te bloque.

sin (alpha) est la pour nous aider a calculer le bras de levier réel, exemple :

OA n'est pas le bras de levier réel à utiliser avec Fq, pas plus que OA*sin(alpha).
Celui-ci t'est donné dans l'énoncé (5cm puis 2cm) et correspond à la longueur du segment perpendiculaire à Fq.

Ah j'ai compris, le 0.2 correspont au petit segement du point 0 et qui coupe le segment de la force Fq en un point Z on va dire, et le bras de levier réel est la longueur en le point Z et le point A, je me trompe ?

Trace une droite passant par la force Pj+p jusqu'à couper la ligne en pointillé. Ça donne un point disons D.
Sur le triangle rectangle OBD, quelle est la relation entre OD (bras de levier) et OB ?

pythagore : OB= OD*DA
Mais je vois pas le rapport ici, on ne connais pas BD ni OD

[le_STI]

....
Donc le sinus sert à calculer le bras de levier réel qui est la perpendiculaire entre le point d'application de la force et la force, j'ai bon ?
.....

Autant pour moi, tu as donc compris d'où vient le sin(alpha).

Par contre la valeur de l'angle ne sera pas le même pour calculer les couples de Fq que pour ceux de Pj+p et Pc.

EDIT: je n'avais pas vu le message #17

Je crois que tu as un gros soucis de trigonométrie.

Sur le schéma tu notes "sin(alpha)" à côté de l'angle; et Pythagore doit se retourner dans sa tombe.

[pyoan974]

"Ah j'ai compris, le 0.2 correspont au petit segement du point 0 et qui coupe le segment de la force Fq en un point Z on va dire, et le bras de levier réel est la longueur en le point Z et le point A, je me trompe ?"
tu peut me confirmer que je dit pas de bêtises ? :3

Mais comment on est censé trouver le levier réel de Fq si on ne connais ni la force de Fq, ni la longueur de son levier, ni son angle ?

[pyoan974]

EDIT: je n'avais pas vu le message #17

Je crois que tu as un gros soucis de trigonométrie.

Sur le schéma tu notes "sin(alpha)" à côté de l'angle; et Pythagore doit se retourner dans sa tombe.

Oui j'ai mis sinus alpha au lieu de alpha tout court, mais ça me facilte un peu :3

pour pythagore, ok, my bad :3
hypothénuse ets égale a la somme des 2autre coter et non au produit le tout au carré , je suis fatigué avec la bioméca désolé :3

[le_STI]

"Ah j'ai compris, le 0.2 correspont au petit segement du point 0 et qui coupe le segment de la force Fq en un point Z on va dire, et le bras de levier réel est la longueur en le point Z et le point A, je me trompe ?"
tu peut me confirmer que je dit pas de bêtises ? :3

Mais comment on est censé trouver le levier réel de Fq si on ne connais ni la force de Fq, ni la longueur de son levier, ni son angle ?

Le bras de levier réel n'est pas AZ.
Comme je te l'ai expliqué plus tôt, le bras de levier est perpendiculaire à la force. Pour Fq, il s'agit de OZ.
La longueur de son bras de levier est donné dans l'énoncé (2cm et 5cm). Ca aussi je l'ai déjà dit.

EDIT: ton schéma avec le triangle est faux, je te conseille d'aller jeter un oeil aux formules de trigo.

[pyoan974]

Je crois que jme suis mal expliquer dès le debut enfaite, pour moi quand je disais OA ça désigné le levier réel qui étais donner (2cm et 5cm) qiu correspond, fallais pas regarder au niveau du graphique :3

donc : Fq* LevierRéelFq - Pj+p*LevierApparent*sin(α) - Pc*LevierApparentPc*sin(α) = O
Fq = ( Pj+p*LevierApparent*sin(α) + Pc*LevierApparent*sin(α)) /LevierRéelFq
Fq= ( 49*0.2*sin30 + 196,2*0.5*sin30) / 0.05

Dit moi que c'est ça s'il te plait, tu a confirmer que la 1er ligne étais bon, là j'ai juste remplacer les valeurs..

C'est quoi le rapport avec pythagor ?

[le_STI]

Il n'y a aucun rapport avec Pythagore. C'est toi qui en a parlé.

Relis tous les messages de sitalgo et les miens, fais ce que l'on t'a expliqué/conseillé et alors on pourra en reparler ensemble.
Je suis là pour t'aider à comprendre, pas simplement pour corriger ton travail

Fq = ( Pj+p*LevierApparent*sin(α) + Pc*LevierApparent*sin(α)) /LevierRéelFq
Fq= ( 49*0.2*sin30 + 196,2*0.5*sin30) / 0.05

La formule est juste mais pas l'application numérique.

[pyoan974]

Récapitulatif des données:

Pj+p = 49N; Lapp = 0.2 m; alpha= 30; M=0.2*sin(30)*49=4.9
Pc= 196.2; Lapp= 0.5 m; alpha= 30; M=0.5*sin(30)*196.2 = 49
Fq= ? ; Lréel: 0.5 avec patela et 0.2 sans patela ; M= ?



Fq = ( Pj+p*LevierApparent*sin(α) + Pc*LevierApparent*sin(α)) /LevierRéelFq "
est équivaut à dire que:
Fq =(moment de résistance1) + (moment de résistance2) / LevierRéelFq
On a juste a replacer les valeurs:
Fq =(4.9 + 49) / 0.5
Fq= 1078 N

Si c'est toujours faut c'est qu'il y a une erreur dans mes valeurs numérique

[pyoan974]

Je suis là pour t'aider à comprendre, pas simplement pour corriger ton travail

Mes partiels sont mardi, j'ai rien a gagner d'avoir juste la réponse, ce qui n’importe c'est de comprendre le raisonnement à avoir :3

[pyoan974]

Ah, petite érreur, Levier réel de Fq est 0.05m et 0.02m et non 0.5m et 0.2m

[le_STI]

Mes partiels sont mardi, j'ai rien a gagner d'avoir juste la réponse, ce qui n’importe c'est de comprendre le raisonnement à avoir :3

Dans ce cas, il faut principalement que tu revoies les formules de trigo de base et que tu saches déterminer le triangle rectangle "qui va bien".

[pyoan974]

Dans ce cas, il faut principalement que tu revoies les formules de trigo de base et que tu saches déterminer le triangle rectangle "qui va bien".

Tu peux faire l'application numérique et développer pour que je voie le bon raisonnement s'il te plait ? mon partiel est demain matin, t'a plus le temps de m'expliquer, jdoit essayer de comprendre par moi meme.

Merci beaucoup

[le_STI]

Tu dois simplement savoir quand utiliser le cosinus ou le sinus d'un angle.

http://www.cmath.fr/3eme/trigonometrie/cours.php

Fq = ( Pj+p*LevierApparent*sin(α) + Pc*LevierApparent*sin(α)) /LevierRéelFq
Fq= ( 49*0.2*sin30 + 196,2*0.5*sin30) / 0.05

Alors sin(30), sin(60), cos(30) et/ou cos(60) ?

[pyoan974]

Tu dois simplement savoir quand utiliser le cosinus ou le sinus d'un angle.

http://www.cmath.fr/3eme/trigonometrie/cours.php



Alors sin(30), sin(60), cos(30) et/ou cos(60) ?

ahh, je ne savais pas qu'on pouvais aussi utiliser le cosinus, a chaque exemple le prof fesait avec sinus, je croyais qu'il fallait l'utiliser de façon génral.. x3
donc si on trace une droite qui continue les force Pj+p et Pc et coupe la ligne des pointillé on a un triangle rectangle

Pour le cas de Pj+p: on conais l'hypothénuse (OB) et on cherche le coter adjacent, donc on utilise cosinus de 30degrès donc cos(30) = adjacent/hypothénuse donc cos(30)*hypothénuse= adjacent
POur le cas de Pc: c'est exactement pareil sauf que l'hypothénuse est OC

donc l'application numérique est : Fq= ( 49*0.2*cos30 + 196,2*0.5*cos30) / 0.05
J'ai bon?