QCM : Introduction à la biomécanique et rhéologie — 24 questions

Explication

La contrainte est définie comme une force intérieure par unité de surface, ce qui permet d’évaluer l’intensité de la sollicitation. La déformation, elle, correspond à un rapport de longueurs et non à une force.

Explication

La phase plastique laisse une déformation résiduelle après suppression de la contrainte. La phase élastique, au contraire, est réversible et revient à l’état initial.

Explication

La loi de Hooke relie linéairement la contrainte σ et la déformation ε par le module de Young E. Cette relation n’est valable que dans le domaine élastique linéaire.

Explication

Le module de Young correspond à la pente Δσ/Δε dans la zone de proportionnalité. Il quantifie donc la rigidité du matériau dans le régime linéaire.

Explication

Dans un comportement non linéaire, la relation contrainte-déformation n’est pas proportionnelle et la réponse peut se rigidifier pendant l’étirement. C’est typique de nombreux matériaux biologiques.

Explication

La surface sous la courbe correspond à l’énergie absorbée par le matériau pendant l’étirement. Ce n’est ni la pente de la courbe ni une déformation résiduelle.

Explication

Le fluage est l’augmentation progressive de la déformation quand la contrainte reste constante. La relaxation, elle, concerne la diminution de la contrainte à longueur constante.

Explication

Le nombre de Deborah sert à caractériser le régime viscoélastique en comparant un temps propre du matériau à la durée de la sollicitation. Il ne décrit ni l’hématocrite ni la rigidité artérielle.

Explication

Un matériau ductile se déforme beaucoup plastiquement avant de rompre. La rupture fragile, au contraire, survient avec très peu de déformation préalable.

Explication

Sous une sollicitation croissante, un solide passe d’abord par une phase élastique, puis plastique si la charge augmente, avant d’atteindre la rupture. Cet ordre correspond au comportement mécanique général décrit.

Explication

Dans la tenségrité, les câbles ne reprennent que la traction tandis que les barres reprennent la compression. C’est précisément cette séparation des rôles qui permet l’auto-équilibre du système.

Explication

L’autocontrainte désigne un équilibre interne stable qui existe indépendamment d’une action extérieure. La rigidité du système est donc portée par ses tensions internes, et non par une charge appliquée en continu.

Explication

Lors d’une translation, tous les points du solide ont le même déplacement et l’orientation ne change pas. À l’inverse, une rotation implique un changement d’orientation autour d’un centre de rotation.

Explication

En rotation pure, le mouvement s’organise autour d’un centre de rotation instantané. Ce point sert de référence géométrique au mouvement, contrairement à une translation où un tel centre n’apparaît pas.

Explication

Un solide rigide libre dans l’espace possède six degrés de liberté : trois translations et trois rotations. Cette décomposition est la base de la cinématique des solides.

Explication

Un axe hélicoïdal caractérise un mouvement composé d’une rotation et d’une translation associée le long du même axe. Il décrit donc un mouvement cinématique mixte, et non un simple déplacement rectiligne.

Explication

En roulement sans glissement, le point de contact est instantanément au repos par rapport au support. Cela distingue ce cas du glissement, où il existe une vitesse relative au contact.

Explication

Le critère clé est la présence d’une vitesse relative au point de contact en glissement. En roulement sans glissement, au contraire, le point de contact est instantanément immobile par rapport au support.

Explication

La mécanotransduction correspond à la transformation d’une contrainte mécanique en signal biologique capable d’orienter une réponse cellulaire. Ce n’est pas un simple phénomène de transport, mais un vrai mécanisme de signalisation.

Explication

Le cytosquelette organise la cellule et participe à la répartition des tensions locales, ce qui influence les sites de mécanotransduction. Il travaille donc avec la matrice extracellulaire et le microenvironnement, plutôt que de les remplacer.

Explication

La rhéofluidification correspond à une baisse de viscosité quand le cisaillement augmente. Ce comportement distingue le sang d’un fluide newtonien à viscosité constante.

Explication

À faible cisaillement, les globules rouges s’agrègent en rouleaux, ce qui augmente la viscosité et rend le sang viscoélastique. L’orientation dans le sens de l’écoulement correspond plutôt à des cisaillements modérés.

Explication

La vitesse de l’onde de pouls sert d’indice de rigidité artérielle. Une valeur supérieure à 12 m/s est même considérée comme pathologique dans les recommandations citées.

Explication

La vitesse d’onde d’impédance est donnée par VOI = dAB / ΔτAB. Le rapport amplitude onde réfléchie / pression pulsée correspond plutôt à l’index d’augmentation.