MOUVEMENTS PRODUITS PAR 1.' ACTION COMBINÉE DE PLUSIEURS FORCES

en cherchai la résultante des forces qui sont enjeu; nous aurons ainsi substitué au mouvement du corps tout entier celui de son centre de gravité. [Remarquons toutefois que si la direction de la force motrice ne passe pas, comme on vient de le supposer, par le centre de gravité, il en résultera' à la fois un mouvement de translation de ce point et un mouvement de rotation du corps; niais on peut luire abstraction de ce dernier mouvement, pour ne considérer que le premier; car, dans les mouvements de locomotion, l'homme neutralise l'effét de rotation par une contraction appropriée de certains muscles, ou bien il cherche à placer son centre de gravité dans la direction de la force motrice par une inclinaison convenable du tronc]

Le problème ainsi simplifié, soit G le centre de gravité de l'homme (Fig. Ai), p le poids du corps que nous représentons par la portion GP de la ligne de gravité. Nous considérons le moment où l'une des jambes, celle qui est en arrière, s'appuie sur le sol au point J' et, par son mouvement d'extension , développe une force d'impulsion dirigée suivant la droite J'G ; soit GF = /' l'intensité de cette force qui détermine le déplacement du corps dans la marche et clans la course. Décomposons la force d'impulsion en deux autres , l'une verticale GV , dirigée en sens contraire de la pesanteur; l'autre horizontale GH, dirigée en avant.

Si le corps ne doit se mouvoir que dans une direction horizontale , la composante verticale que nous désignerons par v doit être égale au poids p de l'homme , afin de lui faire équilibre ; la composante horizontale h agit seule pour pousser le centre de gravité en avant. L'observation a montré, en effet, que dans la marche ordinaire sur un sol horizontal , le tronc est transporté presque en ligne droite , et que les déplacements qu'il éprouve dans le sens vertical sont peu considérables ; [les frères Weber ont trouvé que l'amplitude des variations de hauteur au Ironc est en moyenne de 32-millim. ; or le

déplacement du, centre de gravité doit être encore moindre, puisque les mouvements du tronc dans le sens vertical sont déterminés par rallongement et le raccourcissement alternatifs des jambes, d'où résultent des déplacements du centre de gravité en sens contraire de ceux du tronc, j

De ce que le centre de gravité se meut à peu près parallèlement à la surface du sol, nous devons en conclure que la composante verticale v de la force 'l'impulsion fait constamment équilibre au poids du corps et lui esl . par conséquent, égale. Dès lors, il est facile de connaître la grandeur de la force de propulsion, c'est-à-dire de la composante horizontale correspondant, à une inclinaison déterminée de la jambe qui pousse le corps en avant; on voit, en ou-

es

Fig. il. — Théorie do lu marcha.

DE LA. PESANTEUR

tre, que celle force de propulsion augmenle nécessairement avec l'angle d'inclinaison du membre moleur.

La force d'impulsion /' n'est pas continue ; elle agit néanmoins à intervalles réguliers; il en est évidemment de môme de sa composante horizontale, la force de propulsion ; si donc le corps n'avait à vaincre aucune résistance dans sa marche, il s'avancerait avec une vitesse accélérée. Mais il peut être assimilé à une voiture que met en mouvement un moteur quelconque; le sol oppose à la marche de la voiture une résistance qui croît avec la vitesse du déplacement. Quelque puissante que soit, par conséquent, la force motrice, il arrive nécessairement un moment où la résistance du sol lui est égale; à partir de ce moment , le mouvement cesse d'être accéléré , il devient uniforme , car alors la résistance du sol fait équilibre, à chaque instant, à la force motrice. Cet étal est bien vite atteint dans les mouvements de locomotion de l'homme , car, pendant que l'une des jambes pousse le corps en avant, l'autre qui était levée, retombe à terre, et éprouve delà part du sol une résistance qui détruit aussitôt la totalité de la force de propulsion développée par la première jambe; il en résulterait même un arrêt absolu du mouvement de locomotion , si la second..' jambe ne venait remplacer sa congénère pour imprimer au corps une nouvelle vitesse, qui est de nouveau détruite par la résistance que rencontre la première jambe en retombant à son tour sur le sol qu'elle avait quitté dans l'intervalle, et ainsi de suite. Les jambes, en agissant de la sorte alternativement, font en réalité de la marche un mouvement périodique.

Néanmoins la marche sé rapproche du mouvement uniforme d'un chariot roulant ou de toute autre machine en activité, dans laquelle une force constante a à vaincre une résistance qui est aussi constante , car les deux jambes se relaient très-vite pour pousser le corps en avant , de sorte qu'il n'y a qu'un intervalle de temps presque inappréciable durant lequel aucune force de propulsion n'agit sur le centre de gravité.

Voici, en effet, dans quel ordre se succèdent les divers actes par lesquels les jambes développent l'impulsion qu'elles communiquent au corps (voy. flg. 42) : l'articulation du genou de la jambe qui pose sur le sol commence par se mettre dans l'extension ; la jambe proprement dite sert alors de support fixe à la cuisse) et celle-ci pousse le corps en avant; quand l'extension de l'articulation du genou est complète , l'articulation tibio-tarsienne s'étend à son tour, le talon se soulève et le pied se détache peu à peu du sol , comme cela a lieu pour une roue de voiture dont les différents points de la circonférence quittent aussi le sol, les uns après les autres et d'arrière en avant; durant tout le temps' que le membre abdominal se développe ainsi, chaque portion de la plante du pied, à mesure qu'elle se soulève , exerce, par l'intermédiaire de la jambe, une action propulsive sur le corps humain. La force qui est appliquée au centre de gravité ne consiste donc pas en une succession de chocs instantanés, se répétant à intervalles réguliers ; elle agit d'une manière continue et avec une intensité à peu près constante pendant toute la durée du développement du membre inférieur.

Si la jambe se détache du sol tout d'une pièce , à la manière d'uni1 érhass<'. par un mouvement brusque et instantané, la force de propulsion ainsi que la