QCM : Biomécanique et mécanique musculaire (22 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Concernant la cinématique et la dynamique du mouvement :

La dynamique caractérise principalement les vitesses et les accélérations des segments articulaires.
La cinématique caractérise les déplacements, vitesses et accélérations des segments en mouvement.
La cinématique décrit les trajectoires des segments au cours d’un mouvement.
La cinématique étudie les forces de réaction au sol et le déplacement du centre de gravité.
La cinématique étudie les surfaces articulaires et les caractéristiques du mouvement.

La cinématique caractérise les déplacements, vitesses et accélérations des segments en mouvement. · La cinématique décrit les trajectoires des segments au cours d’un mouvement. · La cinématique étudie les surfaces articulaires et les caractéristiques du mouvement.

Explication

La cinématique décrit les caractéristiques du mouvement, notamment déplacements, vitesses, accélérations et trajectoires, et étudie les surfaces articulaires. Les forces de réaction au sol et le centre de gravité relèvent de la dynamique, et non de la cinématique.

2. Parmi les propositions suivantes concernant la dynamique du mouvement, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

La dynamique caractérise les surfaces articulaires par les vitesses des segments en mouvement.
La dynamique décrit les trajectoires et les accélérations des segments pendant le mouvement.
La dynamique étudie l’allongement relatif des tissus soumis à une force externe.
La dynamique étudie les forces de réaction au sol et le déplacement du centre de gravité.
La dynamique analyse le centre de gravité dans les trois plans de l’espace.

La dynamique étudie les forces de réaction au sol et le déplacement du centre de gravité. · La dynamique analyse le centre de gravité dans les trois plans de l’espace.

Explication

La dynamique étudie les forces de réaction au sol et le déplacement du centre de gravité dans les trois plans afin de caractériser équilibre, déséquilibre et compensation. Les trajectoires, accélérations et surfaces articulaires décrites par les propositions erronées relèvent de la cinématique; l’allongement des tissus concerne la déformation.

3. À propos de la déformation mécanique :

La déformation se mesure en newtons par mètre carré lors d’un essai mécanique.
La déformation est une grandeur sans dimension notée ε\varepsilon.
La déformation correspond à une force appliquée par unité de surface, exprimée en pascals.
La déformation exprime un déplacement relatif rapporté à la longueur initiale.
La déformation décrit l’allongement relatif d’un point par rapport à un autre.

La déformation est une grandeur sans dimension notée $$\varepsilon$$. · La déformation exprime un déplacement relatif rapporté à la longueur initiale. · La déformation décrit l’allongement relatif d’un point par rapport à un autre.

Explication

La déformation est un déplacement relatif rapporté à la longueur initiale; elle est sans dimension et se note ε\varepsilon. Les pascals ou les newtons par mètre carré mesurent la contrainte, qui correspond à une force par unité de surface.

4. Une force est appliquée à une surface donnée : quelles propositions décrivent la contrainte ?

La contrainte mesure l’allongement relatif et demeure sans dimension.
La contrainte s’exprime en pascals ou en newtons par mètre carré.
La contrainte constitue une cause de la déformation du matériau.
La contrainte correspond au déplacement relatif entre deux points d’un solide.
La contrainte est la force appliquée rapportée à une unité de surface.

La contrainte s’exprime en pascals ou en newtons par mètre carré. · La contrainte constitue une cause de la déformation du matériau. · La contrainte est la force appliquée rapportée à une unité de surface.

Explication

La contrainte est la force rapportée à la surface; elle peut provoquer une déformation et s’exprime en pascals ou en newtons par mètre carré. L’allongement relatif et le déplacement relatif décrivent la déformation, qui est sans dimension.

5. Concernant le calcul de la contrainte normale, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Pour une force donnée, la contrainte normale dépend de la surface considérée.
La contrainte normale s’exprime en newtons.
Dans σ=FS\sigma = \frac{F}{S}, la lettre SS désigne la surface considérée.
Dans σ=FS\sigma = \frac{F}{S}, la lettre FF désigne la force appliquée.
La contrainte normale est le quotient de la force appliquée par la surface.

Pour une force donnée, la contrainte normale dépend de la surface considérée. · Dans $$\sigma = \frac{F}{S}$$, la lettre $$S$$ désigne la surface considérée. · Dans $$\sigma = \frac{F}{S}$$, la lettre $$F$$ désigne la force appliquée. · La contrainte normale est le quotient de la force appliquée par la surface.

Explication

La relation est σ=FS\sigma = \frac{F}{S} : FF représente la force et SS la surface; à force donnée, la contrainte varie avec la surface. La contrainte s’exprime en pascals, et non en newtons; elle est bien le quotient de la force par la surface.

6. Les zones élastique et plastique se distinguent notamment par :

La zone élastique permet un retour après suppression de la charge appliquée.
Une faible étendue de déformation caractérise un matériau ductile.
La zone plastique permet un retour complet à l’état initial après déchargement.
Une contrainte croissante dans la zone élastique conduit directement à la rupture du matériau.
La zone plastique laisse une déformation résiduelle après suppression de la charge.

La zone élastique permet un retour après suppression de la charge appliquée. · La zone plastique laisse une déformation résiduelle après suppression de la charge.

Explication

La déformation de la zone élastique est réversible après suppression de la charge, tandis que la zone plastique laisse une déformation résiduelle. Une faible étendue de déformation entre les limites élastique et de rupture caractérise un matériau fragile, non ductile. La rupture peut survenir si la contrainte continue d’augmenter dans la zone plastique, et non du seul fait d’être dans la zone élastique.

7. Au sujet de la limite d’élasticité :

La contrainte limite d’élasticité désigne la contrainte atteinte lors de la rupture.
La déformation limite élastique est associée à la contrainte limite d’élasticité.
La contrainte limite d’élasticité est atteinte à la fin de la zone élastique.
La limite d’élasticité marque la transition à la fin du comportement élastique.
La déformation limite élastique correspond à la déformation à cette limite.

La déformation limite élastique est associée à la contrainte limite d’élasticité. · La contrainte limite d’élasticité est atteinte à la fin de la zone élastique. · La limite d’élasticité marque la transition à la fin du comportement élastique. · La déformation limite élastique correspond à la déformation à cette limite.

Explication

La contrainte limite d’élasticité σe\sigma_e est atteinte à la fin de la zone élastique, et la déformation limite élastique est la déformation correspondante. La contrainte atteinte lors de la rupture est la contrainte limite à la rupture σr\sigma_r.

8. Concernant la contrainte limite à la rupture :

La contrainte limite à la rupture est atteinte lors de la rupture du matériau.
La contrainte limite à la rupture est la pente de la droite contrainte-déformation.
La contrainte limite à la rupture est notée σr\sigma_r.
La contrainte limite à la rupture est atteinte à la fin de la zone élastique.
La contrainte limite à la rupture correspond à la déformation résiduelle après déchargement.

La contrainte limite à la rupture est atteinte lors de la rupture du matériau. · La contrainte limite à la rupture est notée $$\sigma_r$$.

Explication

La contrainte limite à la rupture σr\sigma_r est la contrainte atteinte lors de la rupture du matériau. La fin de la zone élastique définit plutôt σe\sigma_e, tandis que la déformation résiduelle et la pente de la droite renvoient à d’autres propriétés.

9. Pour un matériau élastique linéaire, quelles propositions décrivent le module de Young ?

Le module de Young vérifie E=σεE = \frac{\sigma}{\varepsilon}.
Le module de Young correspond à la contrainte limite à la rupture.
Le module de Young relie la contrainte à la déformation dans le régime linéaire.
Le module de Young se déduit du rapport entre contrainte et déformation.
Le module de Young correspond à la pente de la droite contrainte-déformation.

Le module de Young vérifie $$E = \frac{\sigma}{\varepsilon}$$. · Le module de Young relie la contrainte à la déformation dans le régime linéaire. · Le module de Young se déduit du rapport entre contrainte et déformation. · Le module de Young correspond à la pente de la droite contrainte-déformation.

Explication

Pour un matériau élastique linéaire, E=σεE = \frac{\sigma}{\varepsilon} : le module relie la contrainte à la déformation et se déduit de leur rapport. Il correspond à la pente de la droite contrainte-déformation, et non à la contrainte atteinte lors de la rupture.

10. Concernant le fluage et la relaxation :

La relaxation s’étudie sous une contrainte constante et suit l’évolution de la force.
Le fluage s’observe lorsque la contrainte est maintenue constante dans le temps.
Le fluage décrit l’évolution de la déformation sous une contrainte constante maintenue.
Le fluage et la relaxation se distinguent par la grandeur maintenue constante.
La relaxation décrit l’évolution de la déformation sous une force maintenue constante.

Le fluage s’observe lorsque la contrainte est maintenue constante dans le temps. · Le fluage décrit l’évolution de la déformation sous une contrainte constante maintenue. · Le fluage et la relaxation se distinguent par la grandeur maintenue constante.

Explication

Le fluage correspond à l’évolution de la déformation sous contrainte constante, et les deux phénomènes se distinguent par la grandeur contrôlée. La relaxation suit l’évolution de la force sous déformation constante, non sous force ou contrainte constante.

11. Lorsqu’une déformation est maintenue constante au cours du temps, quelles propositions décrivent la relaxation ?

La contrainte est maintenue constante pendant que la déformation évolue avec le temps.
La relaxation mesure l’évolution de la déformation sous une contrainte maintenue constante.
Le fluage correspond à l’évolution de la force sous une déformation constante maintenue.
La relaxation s’observe sous une déformation constante maintenue dans le temps.
La relaxation correspond à l’évolution de la force nécessaire pour maintenir la déformation.

La relaxation s’observe sous une déformation constante maintenue dans le temps. · La relaxation correspond à l’évolution de la force nécessaire pour maintenir la déformation.

Explication

La relaxation se produit à déformation constante et correspond à l’évolution de la force nécessaire pour la maintenir. Les autres descriptions associent la relaxation au fluage, lequel concerne l’évolution de la déformation sous contrainte constante.

12. À propos de la viscosité des matériaux :

Le traitement antérieur et la température influencent également la viscosité.
La nature du matériau intervient dans la valeur de sa viscosité.
La viscosité est notée η\eta dans la description des propriétés des matériaux.
La viscosité représente la résistance d’un matériau à la déformation.
La vitesse et le niveau de sollicitation influencent la viscosité du matériau.

Le traitement antérieur et la température influencent également la viscosité. · La nature du matériau intervient dans la valeur de sa viscosité. · La viscosité est notée $$\eta$$ dans la description des propriétés des matériaux. · La viscosité représente la résistance d’un matériau à la déformation. · La vitesse et le niveau de sollicitation influencent la viscosité du matériau.

Explication

La viscosité, notée η\eta, caractérise la résistance à la déformation. Elle dépend de la nature du matériau, du niveau et de la vitesse de sollicitation, ainsi que du traitement antérieur et de la température.

13. Un mouvement volontaire et un réflexe sollicitent le muscle squelettique. Quelles propositions sont exactes ?

Les fibres du muscle squelettique ont une contraction commandée par le système autonome.
Le muscle squelettique est constitué de longues fibres présentant une striation.
Une contraction réflexe du muscle squelettique peut être involontaire.
La contraction du muscle squelettique peut être volontaire ou réflexe.
Une contraction volontaire du muscle squelettique échappe au contrôle conscient.

Le muscle squelettique est constitué de longues fibres présentant une striation. · Une contraction réflexe du muscle squelettique peut être involontaire. · La contraction du muscle squelettique peut être volontaire ou réflexe.

Explication

Le muscle squelettique est formé de longues fibres striées, et sa contraction peut être volontaire ou réflexe; un réflexe est involontaire. Une contraction volontaire est maîtrisée consciemment, et la contraction du muscle squelettique n’est pas commandée par le système autonome.

14. Le sarcomère correspond à quelle organisation de la myofibrille ?

Le sarcomère est l’unité fonctionnelle de la myofibrille comprise entre deux stries Z.
Le sarcomère est délimité par deux bandes A successives de la myofibrille.
Le sarcomère désigne une fibre musculaire entière constituée de myofibrilles.
Le sarcomère s’étend d’une strie Z à la strie Z suivante dans la myofibrille.
Le sarcomère est l’unité fonctionnelle située entre deux bandes I successives.

Le sarcomère est l’unité fonctionnelle de la myofibrille comprise entre deux stries Z. · Le sarcomère s’étend d’une strie Z à la strie Z suivante dans la myofibrille.

Explication

Le sarcomère est l’unité fonctionnelle de la myofibrille comprise entre deux stries Z. Les bandes A ou I ne définissent pas ses limites, et une fibre musculaire entière n’est pas un sarcomère.

15. Selon la théorie des filaments glissants proposée par Huxley :

La théorie attribue la contraction au raccourcissement des seuls filaments fins.
La contraction résulte de l’allongement des sarcomères sans déplacement relatif des filaments.
Les sarcomères raccourcissent sans changement de longueur des filaments fins ou épais.
La contraction musculaire repose sur le raccourcissement des filaments épais et fins.
Huxley propose cette théorie des filaments glissants en 1957.

Les sarcomères raccourcissent sans changement de longueur des filaments fins ou épais. · Huxley propose cette théorie des filaments glissants en 1957.

Explication

Huxley propose la théorie des filaments glissants en 1957: les sarcomères raccourcissent sans changement de longueur des filaments fins ou épais. La contraction n’est donc décrite ni par l’allongement des sarcomères ni par le raccourcissement des filaments.

16. Pendant la contraction musculaire, cochez les propositions exactes :

La bande A augmente de largeur tandis que la bande I reste inchangée.
La bande I rétrécit au cours de la contraction musculaire.
La bande H disparaît progressivement au cours de la contraction.
La bande A rétrécit pendant que la bande H conserve sa largeur.
La bande I s’élargit tandis que la bande H disparaît progressivement.

La bande I rétrécit au cours de la contraction musculaire. · La bande H disparaît progressivement au cours de la contraction.

Explication

Pendant la contraction, la bande I rétrécit et la bande H disparaît progressivement. La bande A reste inchangée; les propositions qui lui attribuent une variation, ou inversent l’évolution de la bande I, sont incorrectes.

17. Une cellule musculaire reçoit un neurotransmetteur et déclenche une réponse électrique conduisant à la contraction. Cette propriété relève de :

Un neurotransmetteur peut constituer un stimulus chimique auquel le muscle répond.
L’excitabilité permet de percevoir un stimulus chimique et d’y répondre.
Le signal électrique produit à la suite du stimulus peut aboutir à la contraction.
Une variation de pH peut agir comme stimulus de l’excitabilité musculaire.
La réponse à un stimulus peut prendre la forme d’un signal électrique.

Un neurotransmetteur peut constituer un stimulus chimique auquel le muscle répond. · L’excitabilité permet de percevoir un stimulus chimique et d’y répondre. · Le signal électrique produit à la suite du stimulus peut aboutir à la contraction. · Une variation de pH peut agir comme stimulus de l’excitabilité musculaire. · La réponse à un stimulus peut prendre la forme d’un signal électrique.

Explication

L’excitabilité est la faculté de percevoir un stimulus chimique et d’y répondre par un signal électrique aboutissant à la contraction. Les neurotransmetteurs et les variations de pH figurent parmi les stimuli possibles.

18. Comment le muscle squelettique peut-il moduler sa force ?

Le recrutement des unités motrices peut réduire la force par sommation spatiale.
Le recrutement des unités motrices produit une sommation temporelle des réponses.
La fréquence de stimulation peut moduler la force par sommation temporelle.
La fréquence de stimulation produit une sommation spatiale des réponses musculaires.
La force musculaire se module par la fréquence, sans intervention des unités motrices.

La fréquence de stimulation peut moduler la force par sommation temporelle.

Explication

La fréquence de stimulation module la force par sommation temporelle; le recrutement des unités motrices produit, lui, une sommation spatiale. Les autres propositions inversent ces mécanismes ou omettent le rôle du recrutement.

19. Concernant les composantes du modèle de Hill :

Le modèle remplace la composante contractile par deux éléments élastiques en série.
Le modèle associe deux composantes contractiles et une composante élastique parallèle.
Le modèle associe une composante contractile et deux composantes élastiques distinctes.
Le modèle de Hill distingue un élément contractile et deux éléments élastiques.
Le modèle comprend une composante élastique série et une composante élastique parallèle.

Le modèle associe une composante contractile et deux composantes élastiques distinctes. · Le modèle de Hill distingue un élément contractile et deux éléments élastiques. · Le modèle comprend une composante élastique série et une composante élastique parallèle.

Explication

Le modèle de Hill comporte une composante contractile, une composante élastique série et une composante élastique parallèle. Il ne comporte pas deux composantes contractiles et ne remplace pas l’élément contractile par des éléments élastiques.

20. Quelle(s) proposition(s) décrit (décrivent) correctement la composante contractile du modèle de Hill ?

Les ponts d’acto-myosine constituent la composante élastique parallèle du modèle.
La composante contractile se situe au niveau des ponts d’acto-myosine.
Dans le modèle de Hill, la composante contractile génère la force.
La composante contractile correspond au générateur de force du modèle de Hill.
La génération de force est attribuée à la composante contractile dans ce modèle.

La composante contractile se situe au niveau des ponts d’acto-myosine. · Dans le modèle de Hill, la composante contractile génère la force. · La composante contractile correspond au générateur de force du modèle de Hill. · La génération de force est attribuée à la composante contractile dans ce modèle.

Explication

La composante contractile, située au niveau des ponts d’acto-myosine, génère la force dans le modèle. Les ponts d’acto-myosine ne constituent pas la composante élastique parallèle.

21. Une force produite par les éléments contractiles est transmise par la composante élastique série. Parmi les propositions suivantes concernant cette composante, laquelle (lesquelles) est (sont) exacte(s) ?

La composante élastique série est disposée en série avec la composante contractile.
La composante élastique série agit passivement autour du muscle lors de son étirement.
Les tendons et le tissu conjonctif participent à sa transmission de force.
La composante élastique série comprend notamment le fascia, le tissu conjonctif et le sarcolemme.
Les myofibrilles et les ponts d’acto-myosine contribuent aussi à cette transmission.

La composante élastique série est disposée en série avec la composante contractile. · Les tendons et le tissu conjonctif participent à sa transmission de force. · Les myofibrilles et les ponts d’acto-myosine contribuent aussi à cette transmission.

Explication

La composante élastique série est en série avec l’élément contractile et transmet la force par des structures comprenant tendons, tissu conjonctif, ponts d’acto-myosine et myofibrilles. Le fascia et le sarcolemme font partie de la composante élastique parallèle, tandis que l’action passive autour du muscle lors de l’étirement caractérise également cette composante.

22. Les caractéristiques de la composante élastique parallèle comprennent :

Elle comprend notamment le fascia, le tissu contractile et le sarcolemme.
Elle intervient lors du raccourcissement actif plutôt que lors de l’étirement musculaire.
Elle transmet passivement une force provenant des tissus entourant le muscle.
Elle est placée en parallèle avec la composante contractile et la composante élastique série.
Elle génère activement la force au niveau des ponts d’acto-myosine.

Elle transmet passivement une force provenant des tissus entourant le muscle. · Elle est placée en parallèle avec la composante contractile et la composante élastique série.

Explication

La composante élastique parallèle est disposée parallèlement aux deux autres composantes et transmet passivement la force des tissus environnants, notamment lorsque le muscle est étiré. Elle comprend notamment le fascia, le tissu conjonctif et le sarcolemme, et ne constitue pas le générateur actif de force situé au niveau des ponts d’acto-myosine.

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Qu’étudie la cinématique ?

Les surfaces articulaires et les déplacements, vitesses, accélérations et trajectoires des segments.

Quelles forces la dynamique étudie-t-elle ?

Les forces de réaction au sol.

Comment se définit la déformation d’un solide par rapport à sa longueur initiale ?

C’est un allongement relatif à la longueur initiale.

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