LE DYNAMOMÈTRE DE PUISSANCE

En vue de l’étude particulière de la motricité par rapport au temps ou de la puissance musculaire, j’ai construit, en 1895, un dynamomètre de puissance (fig. 84) auquel j’ai du conserver, pour des raisons pratiques, la forme théoriquement défectueuse d un ressort elliptique ; il indique, par une double échelle en gram-

mètres, le travail de pression et le travail de traction et marque le

la moindre déformation du ressort, un mouvement d’horlogerie se déclenche et entraîne une aiguille ; au moment où l’effort cesse de s’accroître, le mouvement d’horlogerie s’arrête en même temps que l’aiguille.

La théorie de l’instrument est facile. En vertu du principe des forces vives, la somme du travail moteur des muscles et du travail résistant du ressort est égale à la demi-différence de la force vive au début et à la fin de la pression

Fig. 84. — Le dynamomètre de puissance.

temps à — de seconde près. Au moment où l’effort commence, à

A la fin de la pression - mv2 est nulle, mais non - mv30, car au

début on imprime au ressort une certaine vitesse v0 ; le travail moteur est donc plus petit que le travail résistant. Toutefois, comme la vitesse est très faible, on est en droit de la considérer comme négligeable et de poser

Evaluons . En appelant x0tx les valeurs du petit axe du ressort elliptique avant et après déformation et K2 la constante d’élasticité, on a :

(1) ®r = /~K« (.r„ - x) dx = K'2 (-*° 7 -1!8 .

Mais on a, en appelant P le poids qui, déposé sur ce ressort, produirait la même déformation

d où, en éliminant K- entre ces deux équations,

G est la formule qui a servi à graduer l’appareil.

En remplaçant dans (3) la déformation x0 — x par sa valeur tiiée de (2), on arrive à une nouvelle expression du travail

ce qui montre que les travaux sont proportionnels aux carrés des piessions qui produisent la même déformation; ainsi, par exemple, la femme qui, d après Manouvrier, exerce en moyenne avec les mains une pression égale aux 0,57 de celle de l’homme, n’est capable que du tiers du travail (0,325) ; etc.

Je m’occupai des puissances instantanées des muscles fléchisseurs de la main et des muscles des reins, seulement dans la période du démarrage. Je constatai que les courbes de démarrage suffisent (ce qui théoriquement est évident) à définir le sujet.

NOTES

Pour cela je cherchai d’abord comment varient, dans les deux cas, avec le temps mis à les accomplir, les travaux maxima. J avais soin de laisser entre deux efforts consécutifs un intervalle de quelques minutes ; je faisais passer une courbe de sentiment à travers des points marquant les travaux observés en des temps différents. Très rarement, dans ces conditions qui ne permettent d’enregistrer que des efforts sensiblement égaux aux résistances à vaincre, donc d’efforts faibles quand ils devaient durer très peu, je constatai dans les courbes un point d’inllexion et j interpolai les résultats par les équations suivantes, qui sont de même forme que celles de l’établissement des sensations faibles.

Si l’on appelle “S le travail accompli au bout du temps t. le travail maximum exécuté au bout du temps /«, les expériences sont très bien représentées par la formule

dans laquelle les travaux sont comptés en grammètres et les temps en dixièmes de seconde; i oscillant entre les valeurs 4 et H suivant les sujets et les masses musculaires considérés. Les valeurs de *5, s’il s’agit de soulever avec la même chaîne et avec la même poignée des kilogrammes, doivent être multipliées par un coeflieient que l’expérience fixe, pour la main, à 36, et pour les reins, à 200.

Pour avoir l’équation de la courbe des puissances instantanées aux différents instants, il suffit de prendre la dérivée de l'équation (5), c’est-à-dire qu’on a ;

ou, en appelant a l’angle que fait, à l’origine, la courbe des tra\aux portés en ordonnées avec l’axe des temps marqués en abscisses et 2' les puissances avec la seconde pour unité,

C’est ainsi que je trouve, par exemple, que la puissance instantanée des muscles fléchisseurs de ma main droite est au début

de 3 kgm., 5 à la seconde ; ce nombre tombe, au bout du ^ de la

durée du démarrage, à 1/4 de sa valeur, et au bout des 2/3 de cette durée à 1/33 de cette valeur (>).

Le point d inflexion dans les courbes des grands efforts et des sensations moyennes s’explique par une variation relative de travail intérieur de plus en plus considérable à partir d’un effort moyen (fl g. 34), combinée avec l’auto-régulation.

O Comptes rendus, 18 novembre ,1895.