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Calcul de la force d'un coup de pied



  1. #1
    wuttowski

    Calcul de la force d'un coup de pied


    ------

    Si on prenait cet exemple :

    Nom : kick-bag.jpg
Affichages : 587
Taille : 18,6 Ko

    Prenons :
    M1 : masse du sac
    L : longueur du sac
    M2: masse de la jambe
    V: accélération de la jambe
    D: distance que parcourt le sac après avoir été frappé

    Est ce qu'on pourrait calculer F, force du coup, à l'aide de ces données ?
    Sinon y'aurait-il une solution pour cela?

    Merci.

    -----

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  3. #2
    Stevou

    Re : Calcul de la force d'un coup de pied

    Bonjour,
    D'abord : V = accélération de la jambe ?? Tu ne veux pas plutôt dire vitesse ?
    Il faut tout d'abord prendre en compte que la quantité de mouvement est conservée lors d'un choc "rigide" :
    M(pied) * V(pied) = M(sac) * V(sac)

    Cependant... Un sac n'est pas un corps rigide, il se déforme et absorbe les chocs, bonjour les douleurs malgré les protections sinon !
    Et par ailleurs, il faudrait frapper exactement dans l'axe du centre de gravité du sac pour obtenir un résultat convenable (imagine si tu frappes un sac au milieu ou en bas, il ne va pas bouger de la même façon, ou bien au centre et sur le côté).

    Les études menées pour déterminer la force de coup se font grâce à des capteurs placés sur des mannequins de crash-test ou sur des sacs de frappe.


    Après, la distance parcouru par le sac dépend aussi de la longueur entre son centre de gravité et le point d'accroche de la chaîne. Mais même avec l'équation, ça ne serait pas faisable avec un sac de frappe malheureusement !
    Embrace your dreams.

  4. #3
    LPFR

    Re : Calcul de la force d'un coup de pied

    Bonjour.
    La quantité de mouvement se conserve même si le corps n'est pas rigide. C'est l'énergie qui ne se conserve pas.
    Mais la force faite par le pied (et sur le pied) pendant le choc dépend du temps et/ou de la distance parcourue pendant le choc. Et ceci dépend si l'objet sur lequel tape le pied est plus ou moins douillet.
    Vous pouvez le constater en regardant l'état de votre pied après avoir tapé sur un ballon et après avoir tapé avec la même énergie sur un mur en béton.

    Si vous connaissez le temps T de durée du choc vous avez la relation:
    F.T = M. V
    Où M et V sont la masse et la vitesse du pied.
    Au revoir.

  5. #4
    wuttowski

    Re : Calcul de la force d'un coup de pied

    Je vous remercie, j'essayerai donc de filmer le tout, de ralentir la vidéo, et de calculer le temps de choc. Après
    je pourrais calculer F sachant que F=(M.V)/T ...

    Mais d'après vous, quel serait la masse de ma jambe, faudrait-il prendre en compte les hanches aussi ? Ca sera
    un peu loin de l'exactitude, car, on peut des fois frapper tout en faisant tourner les hanches a leur maximum, comme on peut frapper sans. Pour le premier cas, comment pourrais-je calculer la masse de mes hanches alors ?
    Plonger le tout dans de l'eau et calculer le volume puis la masse d'après la densité du corps humain serait un bon
    choix ?

    Si seulement j'avais les moyens technologiques nécessaires
    Enfin merci

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Xoxopixo

    Re : Calcul de la force d'un coup de pied

    Bonjour,

    Citation Envoyé par Wuttowski
    Mais d'après vous, quel serait la masse de ma jambe, faudrait-il prendre en compte les hanches aussi ? Ca sera
    un peu loin de l'exactitude, car, on peut des fois frapper tout en faisant tourner les hanches a leur maximum, comme on peut frapper sans. Pour le premier cas, comment pourrais-je calculer la masse de mes hanches alors ?
    Plonger le tout dans de l'eau et calculer le volume puis la masse d'après la densité du corps humain serait un bon
    choix ?
    Non, il est quasiment impossible de modéliser de manière réaliste puis de calculer la force du coup pour un individu donné, ni de le mesurer avec un sac de frappe.
    Il faut la tester, avec des planchettes par exemple.
    Ce qui présente l'avantage de ne pas se casser le pied puisque l'énergie qui casse les planchettes est déduite de l'énergie qui reviendra vers le pied...
    En bon vivant, rien ne vaut un bonne logique ternaire.

  8. #6
    LPFR

    Re : Calcul de la force d'un coup de pied

    Citation Envoyé par wuttowski Voir le message
    Je vous remercie, j'essayerai donc de filmer le tout, de ralentir la vidéo, et de calculer le temps de choc. Après
    je pourrais calculer F sachant que F=(M.V)/T ...

    Mais d'après vous, quel serait la masse de ma jambe, faudrait-il prendre en compte les hanches aussi ? Ca sera
    un peu loin de l'exactitude, car, on peut des fois frapper tout en faisant tourner les hanches a leur maximum, comme on peut frapper sans. Pour le premier cas, comment pourrais-je calculer la masse de mes hanches alors ?
    Plonger le tout dans de l'eau et calculer le volume puis la masse d'après la densité du corps humain serait un bon
    choix ?

    Si seulement j'avais les moyens technologiques nécessaires
    Enfin merci
    Bonjour.
    C'est difficile de modéliser exactement le corps humain.
    Si on veut tenir compte de la jambe entière, on peut l'approximer par un objet rigide qui pivote autour de la hanche. Dans ce cas, ce qui se conserve dans le choc n'est pas le moment linéaire mais le moment angulaire (ou cinétique):
    C.T = J w.
    où J est le moment d'inertie de la jambe autour de la hanche, 'w' la vitesse angulaire, 'T' le temps du choc et C le couple.
    Ce dernier est égal à la force que vous cherchez multipliée par le rayon de rotation pointe-du-pied - hanche.
    On trouve difficilement des valeurs de masse et moment d'inertie pour le corps humain sur le web. J'ai trouvé ce site.
    Il est assez merdique. Les unités sont idiotes (en cm au lieu de m) et les moments d'inertie sont par rapport au centre de gravité du segment considéré.
    Il faudrait le calculer par rapport au centre de gravité en utilisant la formule donnée, puis le calculer en utilisant la règle habituelle:
    I1 = Io + md²
    Amusez-vous bien !
    Au revoir.

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