QCM : Principes biomécaniques et échelles animales — 22 questions

Explication

Philip Fink est présenté comme le biomécanicien qui enseigne le cours et comme auteur de travaux en biomécanique et en contrôle moteur. Les autres propositions ne correspondent pas à son rôle décrit.

Explication

Le cours indique que les diapositives et les mots d’aide sont disponibles sur Moodle. Cette aide vise à faciliter la compréhension du français du professeur.

Explication

Le renforcement du pied est étudié pour voir s’il réduit les risques d’entorses de cheville et de blessures du ligament croisé antérieur. Il s’agit donc d’un objectif de prévention des blessures.

Explication

Les fractales et multifractales servent à décrire la complexité des signaux d’équilibre et à identifier des personnes à risque de chute. Les autres outils ne sont pas ceux mis en avant ici.

Explication

À densité à peu près constante, la masse suit le volume, et le volume varie avec le cube de l’échelle. On obtient donc une variation en k³.

Explication

Quand toutes les dimensions sont multipliées par 4, le volume est multiplié par 4×4×4, soit 64. C’est l’effet de l’échelle cubique.

Explication

La force musculaire est dite proportionnelle à la surface de la section transversale. La longueur seule ou la couleur des fibres ne sont pas le facteur déterminant présenté.

Explication

La surface de section transversale vaut largeur × profondeur, donc multiplier les deux dimensions par 4 multiplie la surface par 16. Comme la force suit cette surface, elle est aussi multipliée par 16.

Explication

La gymnastique fait partie des sports où il faut déplacer et soutenir son propre poids, donc le rapport force/masse est crucial. Le lancer du poids dépend davantage de la force absolue.

Explication

Le cours insiste sur le fait que la performance relative dépend du rapport force/masse, pas seulement de la force totale. Un corps très grand peut avoir une force énorme mais un ratio insuffisant pour courir ou sauter efficacement.

Explication

La perte de chaleur est proportionnelle à la surface, tandis que la production de chaleur suit davantage la masse. Chez les petits animaux, la perte domine plus facilement, ce qui favorise l’hypothermie.

Explication

Le maintien de la température dépend de l’équilibre entre pertes par la surface et production liée à la masse. Conserver le rapport surface/masse aide à garder une température stable.

Explication

L’allométrie montre que les dimensions ne grandissent pas toutes au même rythme : l’épaisseur augmente plus vite que la hauteur. Cela explique qu’un grand animal n’est pas une copie homothétique d’un petit.

Explication

Ce rapport sert d’indicateur d’athlétisme et aide à déduire une vitesse de course, notamment pour des espèces éteintes. Il ne renseigne pas sur le pelage ou l’hydratation.

Explication

Avec l’air, la chute n’est plus identique pour tous : la taille et la forme modifient la résistance. Sans résistance de l’air, les objets tombent au contraire avec la même accélération.

Explication

La vitesse terminale est la vitesse maximale atteinte lorsque la force de résistance de l’air compense exactement le poids. L’objet continue alors à tomber sans accélérer davantage.

Explication

L’énergie cinétique est l’énergie du mouvement, et elle augmente avec la vitesse atteinte pendant la chute. C’est cette énergie qui se retrouve à l’impact.

Explication

La vitesse terminale correspond à une vitesse maximale de chute, donc elle borne aussi l’énergie cinétique possible à l’impact. Sans cette limite, la vitesse pourrait continuer à augmenter.

Explication

L’énergie cinétique d’un corps en mouvement vaut 1/2 mv². Les autres expressions correspondent à d’autres grandeurs, comme le travail mécanique ou le poids.

Explication

En égalisant résistance de l’air et gravité avec A ∼ T² et m ∼ T³, on obtient v ∼ √T. La vitesse terminale augmente donc avec la taille, mais seulement comme une racine carrée.

Explication

L’énergie à dissiper varie comme T⁴ alors que la capacité de dissipation varie comme T³. À T = 4, l’énergie “gagne”, ce qui rend les dégâts à l’atterrissage plus probables.

Explication

Le cours montre que l’énergie cinétique à dissiper croît comme la taille à la puissance 4, alors que la capacité de travail mécanique croît comme la puissance 3. Cette disproportion explique les dégâts plus importants.