1)Donnezlescoordonnéesdesvecteursreprésentantlesforcesrespectivesdestroismuscles.2)Donnezlescoordonnéesduvecteurreprésentantcetteforcetotaleettracez-le.3)CalculezlaforcetotaleFTdéveloppéeparletriceps.4)Quelleserasonorientationparrapportàlaverticale?Pourrappel,lesdonnéessont:FGM=160N (GastrocnémienMédial)FGL=120N (GastrocnémienLatéral)FS=50N (Soléaire)θ=15∘(Angleparrapportàlaverticaley).D'après le schéma, l'axeyestverticalverslehautetl'axe x est horizontal vers la droite.
Le muscle soléaire (FS ) tire
verticalement, tandis que les
deux gastrocnémiens tirent en oblique.
1) Coordonnées des vecteurs forces
Il faut projeter chaque force
sur les axes x et y en utilisant
la trigonométrie (sinus pour
l'axehorizontalopposéàl'angle, cosinus pour l'axeverticaladjacent).VecteurFGM (pointeverslagaucheetlehaut):x=−160×sin(15∘)≈−41,41y=160×cos(15∘)≈154,55FGM (−41,4;154,6)VecteurFGL (pointeversladroiteetlehaut):x=+120×sin(15∘)≈31,06y=120×cos(15∘)≈115,91FGL (31,1;115,9)VecteurFS (pointeverticalementverslehaut):x=0(pasdecomposantehorizontale)y=50FS (0;50)2)CoordonnéesduvecteurforcetotaleFTPourobtenirlaforcetotale,onadditionnelescomposantesxentreellesetlescomposantesyentreelles.xtotal=−41,41+31,06+0=−10,35ytotal=154,55+115,91+50=320,46Lescoordonnéesduvecteurrésultantsont:FT (−10,4;320,5).Notepourletracé:Levecteurpartdel'origine,
monte très haut (320,5 N) et
penche très légèrement vers
la gauche (-10,4 N).
3) Calcul de la force
totale FT (Norme)
On utilise le théorème
de Pythagore avec les coordonnées
trouvées ci-dessus
FT =√xtotal2 +ytotal2
FT =√(−10,35)2+(320,46)2
FT =√107,12+102694,61
FT =√102801,73
≈320,63 N
La force totale développée
est d'environ320,6N.4)OrientationparrapportàlaverticaleOncherchel'angle α que
fait le vecteur total avec
l'axevertical.Onutiliselatangente (côtéopposé/côtéadjacent).tan(α)=∣xtotal∣/∣ytotal∣=10,35/320,46≈0,0323α=arctan(0,0323)≈1,85∘Levecteurforcetotaleestorientéà1,85°parrapportàlaverticale,inclinéverslecôtémédial (gauchesurleschéma)carlacomposantexestnégative.
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