Voir Karlus, La Nature, 31 mai

son moment d'inertie et tenir compte du travail contre la pesanteur. La chronophotographie nous donnera la valeur maximum de la vitesse comme pour le coup de canne, le coup de poing et le coup d'épée. L'anatomie nous donnera les masses des différents segments du bras et la position de leur centre de gravité, nous aurons tous les éléments du problème.

La masse des bras est au moins 4 fois plus petite que celle de la jambe ; cependant la vitesse communiquée peut être assez

1 2 Fig. 557.

1 Déformation du ballon dans l'action du coup de pied ; — 2. I.auccr le ballon avec

le poing.

grande pour qu'il soit produit un travail très appréciable dans un exercice de vitesse des bras. Néanmoins ce travail sera toujours petit à côté des déplacements de la masse entière du corps, voilà pourquoi s'il était de 24 kilogrammètres dans un pas de course et de 75 kilogrammètres dans un saut, il ne saurait peut-être dépasser ici 30 kilogrammètres, et sera toujours assez pénible pour ne pouvoir être répété plusieurs fois de suite.

Le travail sera d'autant plus grand que la vitesse du bras sera plus grande et surtout que la main à mouvoir s'éloignera le plus de l'articulation. Dans un métronome, une même force motrice produit une vitesse d'autant plus accélérée que la masse est plus rapprochée du centre d'oscillation. C'est pourquoi les animaux coureurs ont leurs membres en forme de cône et toutes leurs masses musculaires disposées vers le centre articulaire. S'il en était autrement il faudrait pour obtenir la

UTILISATION DE LA FORCE MUSCULAIRE

même vitesse dépenser un travail infiniment supérieur, travail qui ne pourrait être obtenu que par des tensions formidables des muscles moteurs et incompatibles avec la solidité des tissus.

La vitesse d'un coup de poing vu la petitesse de la masse du bras est certainement égale à celle d'un coup de pied et cependant en lancera un ballon beaucoup plus loin avec le pied qu'avec le poing (fig. 556).

L'explication en est facile.

La rencontre du pied et du ballon produit un choc et le par-

Fig. 558. — Coup de poing ascendant sur un ballon ayant une vitesse de même sens, II et H', et coup de poing ascendant sur un ballon ayant une vitesse descendante B, H.

tage final de la quantité de mouvement se fait entre le ballon et la jambe en raison inverse des masses. Plus exactement au moment du choc du ballon et du pied, il se produit une compression et une déformation du ballon, celui-ci possède la même vitesse que le pied au moment de sa plus grande déformation ; il tend ensuite à s'en séparer en vertu de sa force élastique qui tend à lui faire reprendre la forme sphérique. Il y a donc deux causes s'ajoutant pour lui communiquer de la vitesse : la force vive du pied plus grande que la force vive du poing à vitesse rgale vu la masse de la jambe et secondement la déformation plus ou moins grande provenant de la vitesse du ballon au moment du choc. On peut en effet frapper le ballon après son rebondissement sur le sol ou lorsqu'il retombe après l'avoir lancé en l'air. Dans le premier cas le poing et le ballon ont des vitesses de même sens, ces vitesses s'ajoutent (fig. 558) mais la

Îi08 MÉCANISME ET ÉDUCATION DES MOUVEMENTS

déformation du ballon est petite; dans le second les vitesses du poing et du ballon sont de sens contraire et la compression au moment du choc est maximum. Cette seconde manière de toucher communique au ballon la plus grande vitesse iniLiale.

Un coup de raquette du jeu de paume, une volée dans le jeu de balle, un coup de pied dans le jeu de barelte sont toujours accompagnés de contractions lointaines destinées à donner une solidité très grande aux points fixes des muscles moteurs des membres, ils sont précédés de sursauts, de temps de course et s'exécutent dans des attitudes de toute espèce ; ces jeux exigent pour cette raison une très grande dépense de travail.

Au contraire des mouvements de bras et de jambes faits mollement sans vitesse, à vide, les anciens exercices de plancher rythmés et fasditieux sont insignifiants au point de vue du tra- , vail produit. S'ils ne répondent à aucun but esthétique, il faut mieux les laisser de côté. Le prétexte d'assouplissement est un leurre s'il n'est pas une plaisanterie.

Nous en avons assez dit pour qu'il n'y ait plus de confusion possible entre le travail sous forme de vitesse avec déplacement de la résistance à vaincre et le travail sous forme d'effort statique.

La vitesse c'est de la force vive emmagasinée ; un corps en vitesse peut devenir une source de travail et inversement une force peut devenir une source de vitesse.

Le marteau tombe sur l'enclume et écrase le fer rouge, c'est du travail produit ; un ressort bandé lance une flèche, c'est de la vitesse engendrée.

Travail dans le maniement des outils. — Le travail du marteau est proportionnel au produit de sa masse par le carré de sa vitesse. Aussi son effet utile provient-il du bras qui sait le manier. Il pourrait se mesurer par l'effort nécessaire à enfoncer un clou et par la quantité dont ce clou a pénétré dans la planche, comme pour le battage des pieux. Pour communiquer au marteau toute la vitesse possible, il ne suffit pas de lui faire décrire un long chemin, il faut surtout toujours l'accélérer et ne ja mais le retenir, la main doit constamment aller plus vite que lui et exercer ainsi une pression sur le manche dans la direction de son trajet. Ce résultat s'obtient en faisant agir tous les segments du bras, de l'avant-bras, du poignet et des doigts et en

UTILISATION DE LA FORCE MUSCULAIRE

additionnant la vitesse d'extension de chacun des segments mis bout à bout. Le coup de marteau donné avec le bras tout d'une pièce, avec un mouvement venant de l'épaule, est fatigant et ne produit pas d'effet.

La vitesse est le plus grand facteur du travail quand la masse est petite; un projectile pesant quelques grammes, mais ayant une vitesse de 500 mètres à la seconde, transperce une planche épaisse, ce que ne saurait faire un lourd marteau animé de peu de vitesse.

Le rabot, la varlope sont encore des outils agissant par leur force vive. Ils doivent être massifs pour former volant et régulariser le travail inégal du rabotage. Un copeau de bois dépense un travail mesuré par l'effort nécessaire à pousser le rabot multiplié par la longueur du copeau. Cet effort varie à chaque instant; un nœud dans le bois et l'outil s'arrêterait si sa masse ne continuait son chemin en vertu de son inerlie. Il faut ensuite ramener l'outil à sa position première pour recommencer le travail, c'est là une cause de déperdition existant dans tous les outils à mouvement de va-et-vient. Un habile ouvrier réduit au minimum cette portion inutile du travail en diminuant la vitesse de retour et la pression et le frottement du rabot sur la planche. Dans l'industrie on évite ces mouvements de va-etvient et l'on y substitue des mouvements circulaires.

La scie et la lime ont encore l'inconvénient des mouvements périodiques. Leur effet utile pourrait se mesurer par le poids de sciure ou de limaille débitée. Le travail se mesure par l'effort nécessaire à pousser l'outil multiplié par le chemin parcouru. L'effort dépend de la pression de la main sur la lime, de la grosseur des dents de la scie, de sa voie, de la quantité de fer que l'on donne au rabot. 11 y a avantage à choisir un rythme et un effort convenables pour obtenir le maximum de rendement dans une journée.

Le travail du tour ou du vilbrequin se mesure de même. Pour enfoncer une vis il faut exercer une poussée pour maintenir le tourne-vis au fond de l'encoche et un effort tangentiel pour la faire tourner. Le produit de cet effort par le chemin parcouru dans un tour mesure le travail pour un pas.

Dans un coup d'archet le travail consiste en vibrations communiquées à la corde du violon ; il se mesure par l'effort néces-

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saire à tirer ou pousser l'archet à chaque instant multiplié par le chemin parcouru. Ici l'effet utile n'est plus le copeau ou l'usure du crin ou de la corde, ce n'est pas non plus la poussière de colophane rejetée, il consiste dans la qualité du son émis et dans son ampleur. L'artiste attaquera la corde à une certaine distance du chevalet et aura deux moyens à sa disposition pour entraîner la corde : la pression de l'archet et la vitesse. Deux écoles opposées se servent de préférence de l'un ou l'autre de ces moyens. Trop de pression écrase la corde et l'empêche de vibrer, trop de vitesse nuit à l'adhérence du crin et de la corde et donne des sons mous et sans mordant. En terme de métier on grince ou l'on savonne. Il y a un juste milieu à tenir.

Nous avons essayé d'évaluer le travail des outils dans le but d'en obtenir le meilleur rendement. Les résultats de ces expériences ont été assez satisfaisants pour encourager les chercheurs dans cette voie. Il y a un chapitre très important à ajouter à cet ouvrage ; il ne peut prendre place ici et doit faire l'objet de traités spéciaux.

Il y a des cas où le travail relativement faible peut néanmoins produire une fatigue appréciable, et la fatigue se manifeste par le rythme du mouvement exécuté. Un pianiste ne peut exécuter longtemps un trille avec les doigts, bientôt ceux-ci se ralentissent et le nombre de battements par seconde varie; c'est une manière de constater le degré de fatigue des organes. Plus le nombre de battements est grand, plus le système nerveux et les muscles sont dans de bonnes conditions pour le travail. Ce n'est pas une mesure précise, mais une indication qui a certainement son intérêt. La fatigue se manifeste plutôt dans les muscles maintenus contractés statiquement que dans les muscles moteurs à contraction intermittente.

Totalisateurs de travail. — Pour mesurer le travail dans les actes périodiques simples il faut le totaliser. On se sert pour cela de dispositions variées qui reviennent presque toutes à ajouter bout à bout le chemin parcouru par la résistance à vaincre, ce sont des compteurs de chemin ou des compteurs d'effort. L'ergographe de Mosso est un totalisateur de travail, il inscrit les soulèvements successifs d'un poids au moyen du doigt et le tracé obtenu a besoin d'être interprété ensuite. Il

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serait bien simple d'ajouter à l'axe de la poulie une roue à

Fig. 359. — Totalisateur et compteur du travail effectué avec le bras.

Un ressort R est allongé par l'intermédiaire d'un lien F : — C, compteur du chemin

parcouru dans les deux sens.

rochet qui servirait ainsi de compteur pour l'élévation totale du

Fig. 560. — Treuil des carriers utilisant le plus économiquement la force musculaire de l'homme en faisant porter le travail sur les muscles des membres inférieurs dans les conditions normales.

poids après les contractions effectuées (fig. 559). On pourrait aussi généraliser l'usage de l'ergographe en l'adaptant aux

muscles moteurs des membres et en totalisant le travail dans

Fig. 561. — Manière défectueuse d'utiliser la force musculaire de l'homme sur un treuil en grimpant à la force des bras.

les deux périodes de flexion et d'extension. Le treuil des carriers

Fig. 562. — Appareil pour totaliser le travail fait avec les bras dans l'élévation verticale du corps.

est un exemple de totalisateur de travail. Au fur et à mesure que l'homme monte sur une cheville, la roue tourne d'une quantité égale à celte montée (fig. 560 et 5G1).

UTILISATION DE LA. FORCE MUSCULAIRE