kgm

Fig. 550. — Travail dépensé approximativement dans l'étape ci-dessus, le rectangle cdef pointillé représente le travail qui serait dépensé en marchant uniformément à la cadence 65.

A, surface correspondant à 2.400 pas de marche au rythme 60 ; B à 1.000 pas de course

à la cadence 100.

Travail dans un pas de marche au rythme 60 24,7 — — — 67,5 25,98

course — 100 29,32

Influence du teiuuin et de la résistance de l'air. — Si le terrain monte ou descend, s'il est meuble, s'il y a du vent tous ces résultais peuvent être modifiés et c'est à l'expérience d'en déterminer les écarts.

Ainsi dans une montée ou dans une descente les lois du rythme sont changées, le pas est plus long en montée qu'en descenle et bien que le travail résistant de la descente soit équivalent au travail moteur de la montée, celle-ci est toujours plus pénible et amène plus de désordre dans la respiration, l attitude penchée en avant y est pour quelque chose, mais il y a cer-

UTILISATION DE LA FORCE MUSCULAIRE

tainement d'autres éléments qui nous échappent, peut être le moment d'action des muscles est-il moins favorable dans la montée, dans la descente le poids du corps suffit à commencer

Fig. 551. — Manière économique de parcourir 5.630 mètres à l'heure en marchant 17 minutes au rythme 60; en courant S minutes au rythme 100. en répétant cette allure et en se reposant 10 minutes, ce qui correspondrait à une marche continue au rythme 67,5 avec la vitesse uniforme oe.

le mouvement, les muscles n'interviennent que pour ralentir la chute et la jambe qui se porte en avant pour recevoir le poids

Fig. 552. — Travail dépensé approximativement dans l'étape ci-dessus. A, B, travail correspondant à la marche et à la course ; A' B', id. ; cdef, travail qui serait dépensé au rythme 67,5 en marchant d'une façon continue.

Ces nombres se rapportent à un sujet de lm,07, du poids do 67 kilog. — Il ne faut considérer

que leur valeur relative.

du corps peut agir sans grande dépense si elle est étendue, tandis que pour monter il faut un effort sérieux et alternatif des deux jambes. De plus, dans le travail résistant de la descente, les muscles font un travail négatif, ils sont contractés en s'allon-

Dmnrr. — Mec. et éduc. 31

géant, ce qui facilite la circulation dans leur tissu. J'ai indiqué plus haut à propos de la marche ascendante que l'essoufflement ne se produit pas dans la descente, peut-être faut-il l'attribuer à l'observation précédente.

Si le sol s'écrase sous le pied, il y a une déperdition de travail due au déplacement de la matière du chemin. Cette déperdition se mesurerait par l'effort nécessaire à écraser la terre multipliée par l'enfoncement de l'empreinte du pied (fig. 334).

Le vent a une action positive ou négative s'il est d'arrière ou debout; de côté il gêne l'équilibre du corps. Le vent modifie considérablement la vitesse de progression et l'atti tude du corps.

Travail dans les sauts avec élan. — Le travail dans un saut avec élan s'évalue de la même manière que le travail pendant la course. Le travail total est la somme des travaux suivant la' verticale et suivant l'horizontale.

Un saut avec élan, nous l'avons vu, consiste dans une course préalable destinée à faire acquérir au corps une vitesse considérable. Au moment de l'appel du pied, cette vitesse change de direction et de valeur, surtout dans le saut en hauteur où la jambe fait du travail résistant pendant l'appel.

Le corps s'élève à une certaine hauteur pendant qu'il progresse horizontalement avec la vitesse acquise à la fin du coup de jarret. Le travail se mesure donc comme il suit :

Travail vertical = PH

Travail horizontal = — m (V vo2)-

Ces données se rapportent au centre de gravité du corps avant et après le coup de jarret.

11 serait juste d'y ajouter la force vive du corps acquise pendant la course qui précède le saut, alors le travail horizontal serait égal à la force vive du corps après le coup de jarret, et de compter le travail résistant de la chute égal au travail moteur.

Travail total = 2 ^PH + 4" m (V — V)j

Pour un saut d'un mèlre chez un sujetpesant 64 kilogrammes et après une course de 6 mètres à la seconde.

UTILISATION DE LA FORCE MUSCULAIRE

On aura :

Travail vertical =64 x 2 — 128 kgm. Travail horizontal = 6,52 x 36 = 234 —

Total. ... 362 kgm.

Ceci nous suffit pour nous montrer combien la dépense de traYriil est considérable dans le saut, l'exemple choisi est en effet un petit saut.

Dans un balancement à la suspension on pourrait considérer 1° le saut initial qui élève le centre de gravité du corps de poids P à la hauteur h et qui demande le travail PA ; 2° le saut final demandant un travail résistant égal au précédent soit 2 P/i.

L'oscillation est obtenue par le travail de la pesanteur et il resterait à évaluer le travail nécessaire pour produire le changement d'attitude ou la déformation du corps, ceci n'est guère commode.

Traction d'une voiture sur une route. — La traction d'une voiture sur une route bien plane et bien horizontale est très

A At^^A^i^^^^M

Fig. 353. — Surfaces représentant le travail dépensé dans la traction d'une voiture avec un trait rigide A et avec un trait élastique B.

Ou voit dans la figure supérieure les à-coup indiquant les variations de l'effort exercé par le cheval sur la voiture. Dans la traction élaslicpie les à-coup ont disparu.

favorable à l'action d'un moteur continu comme le vélocipède mais lorsqu'on y attelle un homme ou un cheval, l'utilisation de la force n'est pas parfaite si l'on ne prend pas certaines précautions.

La progression de l'homme est variée, à chaque pas les traits de la voiture se tendent et se relâchent, de là des chocs perdus parce que la voiture ne possède qu'un moment très court la même vitesse que l'homme. La vitesse tend à être uniforme mais l'homme va tantôt plus vite, tantôt plus lentement que la voiture.

M. Marey a depuis longtemps constaté l'avantage de relier les animaux à leur voiture par des traits élastiques, on utilise plus de 25 p. 100 du travail perdu sans cela dans les chocs.

Fig. 554. — Manivelle dynamographique pour mesurer le travail dans le

vélocipède (Demeny).

La manivelle motrice M est entraînée par une seconde N portant la pédale. Tout appui du pied sur la pédale se traduit par une pression axiale et une pression tangcnlielle écrasant les disques de caoutchouc D et actionnant de petites pompes à air T qui communiquent avec les tambours enregistreurs. R est une boite à air où s'adaptent, sans être entraînés par la rotation de l'axe, les tubes de transmission.

Dans des expériences reprises depuis sur ces données . nous avons constaté que les aires proportionnelles au travail pour le même chemin parcouru par une Victoria attelée élastiquement ou avec des traits rigides sont dans le rapport de 87 à 100 sur un terrain horizontal d'assez bonne composition (fig. 553). On voit dans les courbes de l'effort disparaître dans le premier cas les à-coups correspondant à chaque traction du cheval au trot.

UTILISATION DE LA FORCE MUSCULAIRE

Avantage du vélocipède et mesure du travail. — L'avantage du vélocipède consiste à éviter également ces à-coups et à se rapprocher d'un mouvement rectiligne et uniforme. Mais cet idéal n'est jamais atteint d'une façon parfaite, le coup de pédale se fait toujours sentir et le travail nécessaire pour entretenir la vitesse de la machine ne peut se déterminer que par expérience.

J'ai construit à cet effet, il y a longtemps déjà, une manivelle dynamographique spéciale s'adaptant à un tricycle et donnant à chaque instant l'effort diamétral et l'effort tangentiel du pied sur la pédale et pendant la marche (fig. 554 et 555).

La pédale était fixée à une glissière permettant un mouvement dans le sens de son axe et la manivelle motrice était entraînée par contact indirect avec la pédale. Entre la pédale et la manivelle des disques de caoutchouc très résistants étaient placés et, comme dans la disposition que j'avais employée dans le dynamographe, ils étaient chargés, en s'écrasant, de réduire le mouvement de lapédale soit dans le sens tangentiel soit dans le sens diamétral.

Cet écrasement actionnait deux petites pompes à air et de là se transmettait à deux tambours enregistreurs construits spécialement. L'inscription de ces efforts tangentiel et diamétral se faisait sur un cylindre enregistreur actionné par la roue du vélocipède et tournant ainsi en fonction du chemin parcouru. Les aires correspondantes de chaque tracé étaient proportionnelles aux travaux élémentaires, leur somme donnait le travail total pour une distance parcourue.

Des dispositions spéciales permettaient de faire communiquer les tambours inscripteurs avec les manipulateurs malgré la rotation de la manivelle ce qui empêchait la continuité dans les tubes de transmission.

Fig. 55b. — Manivelle dynamographique.

Partie destinée à explorer la pression langenlielle du pied sur la pédale.

Ces recherches ont été interrompues à cause des frais considérables qu'elles nécessitaient, mais elles devraient être reprises vu l'intérêt qu'elles présentent.

Toutes les recherches précédentes constituent de consciencieux efforts pour se rendre exactement compte des faits naturels et en déterminer les lois.

Il faut bien entendu les continuer longtemps et les poursuivre si l'on veut arriver jusqu'à l'application pratique.

Dans celle-ci on envisage seulement les résultats obtenus sans savoir quelquefois comment on les obtient. C'est une erreur. Le progrès consiste justement à établir des liens entre les moyens et le but proposé. On ne peut y arriver autrement que par l'observation et l'analyse rigoureuse des faits. 11 n'y a pas de méthode sans cela.

Voici quelques résultats pratiques constatés dans différentes épreuves dont il ne reste pas d'autres traces. Ce sont des maximum de vitesse obtenus par divers moyens de locomotion.

Vitesses comparées des divers moyens de locomotion : Locomotive sur rail. 1 kil. en 31 secondes . 115.850 à l'heure.

Traîneau à voiles . . 1 — 43 — 82.750 —

Cheval de course . . » — 59" 1/3 . . . 60,6

Torpilleurs 52.660 —

Cheval au trot . ... 1 kil. en l'19". . . . 45.360 —

Yacht à vapeur 43.745 —

Patineur sur glace avec vent arrière 42.730 —

Paquebot transatlantique 41.375 —

Bateau à rames 17.035

Ces chiffres sont le résultat d'épreuves individuelles dans des records (voir le tableau ci-après). Ils diffèrent notablement dans le cas de marches collectives ou de marches en troupe dont nous allons donner quelques exemples.

Marche en tuoupe. — lr0 expérience :

Marche exécutée par les membres du Cercle de gymnastique rationnelle en mai 1885 40 kilomètres en 8 heures et demie. Observations recueillies par M. Passerieu, lro étape, station d'Asnièrcs au moulin de Sannois, 0km,7. Ih. 51 m, les 4 k, 7,

UTILISATION DE LA FORCE MUSCULAIRE 487

MAXIMA ET AlUiJiniNlib

VILXJ 1 12* L\ Il Va O

Vitesse de la marche à l'heure ....

10 km. 833

6 kil.

Course de vélocité ; m. à la seconde . .

Course de fond ; km. à l'heure ....

18 km. 555

10 kil.

Vélocipède, record de l'heure et record

75 kilom.

35 kil.

de la distance