L'Homme
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Son anatomie
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Le tronc du corps de l’Homme représente environ 41% du poids total, c’est la partie la plus lourde du corps, mais aussi celle qui flotte le plus à l’aide de ses poumons qui se remplissent de leur 4 litres d’air ce qui permet de compenser le poids dans l’eau et donc de flotter.
On peut aussi constater que les membres inférieurs sont pratiquement 3 fois plus lourds que les membres supérieurs, donc si l’homme essaie de prendre tous ses appuis sur l’eau et donc de repartir son poids, il sera plus lourd et s’enfoncera dans l’eau en premier par la partie inférieure du corps.
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Répartition du poids du corps:
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-membres supérieurs(bras): 13.2% du Poids Du Corps (PDC)
-1 bras+ 1 main = 3,3% du PDC
-1 bras = 3,3% du PCD
Tête = 7,4% du PDC
Tronc = 41,25% du
PDC Membres inférieurs = 36,6% du PDC
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A l’aide des informations précédentes, on en conclut que l’Homme ne peut pas se déplacer
sur l’eau à l’aide de ses pieds ou en prenant tous ses appuis. Il peut juste flotter.
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Description de la marche de l'homme
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Un pas est un mouvement par lequel l'homme porte un pied à une certaine distance de l'autre pour marcher.
Lorsqu'une jambe oscille, l'autre est en appui sur le sol et vice versa.
Lorsque nous faisons un pas, nous réalisons un déplacement en appui alternatif sur les jambes.
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L'homme avance d'abord le haut du corps, tout en levant le pied qui va faire le pas.
La jambe soulevée et légèrement pliée va alors se tendre à une certaine distance du pied resté au sol.
Le premier point d'appui de la jambe tendue va être le talon.
S'ensuit alors une bascule du poids du corps sur l'avant lorsque le pied est posé à plat au sol, ce qui va engendrer la levée du talon de la jambe opposée.
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Ce mouvement répété crée ainsi le déplacement de l'homme, soit la marche.
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La vitesse horizontale
Théoriquement, marcher sur l'eau est possible.
Mais pour cela, il faudrait atteindre une très grande vitesse que nos jambes ne peuvent atteindre.
La vitesse maximum qu’un homme ait jamais atteinte est de
10,44 mètres/seconde, ce qui correspond à 38km/h environ.
Cette vitesse est beaucoup trop faible pour que l’eau se durcisse au contact de nos pieds(voir force d'impact).
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Aucune valeur précise de cette vitesse n’a encore été acceptée par tous les physiciens, néanmoins, l’ordre de grandeur de celle-ci est de 100 km/h.
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Plante du pied (partie en contact avec l'eau)
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La plante du pied est la partie du corps qui supporte tout le poids de notre corps.
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La face plantaire est relativement creuse, dû au fait que le squelette du pied est organisé en forme d'arche.
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Il existe 5 types de formes de plantes de pieds:
La forme "normale"(1)
la forme creuse (2)
le pied bot varus équin (3)
le pied plat (4)
pied bot talus valgus (5)
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Pour marcher sur l'eau il faudrait une surface de contact la plus grande possible, les pieds plats seraient donc avantagés!
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La relation Homme et Poussée d'Archimède
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Poussée d’Archimède :
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"Tout corps plongé dans un fluide reçoit de la part de celui-ci une poussée verticale, dirigée de bas en haut, égale au poids du volume de fluide déplacé."
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La poussée d'Archimède PA (en Newton) est donnée par le calcul suivant :
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PA= ρ*V*g
Correspondance des lettres :
ρ: la masse volumique de l'eau en kg/m3
ρ=1000kg/m3
V: volume d'eau déplacé en m3
g: intensité de pesanteur
Pour l'homme, sachant que le volume moyen d'eau déplacé par un pied est de 1L, et que la masse moyenne d'un Homme est de 70kg, sa poussée d'Archimède est PAH :
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PAH=1000*0.001 *9.81=9.81N
Le poids initial de l'Homme =688N
Le pourcentage gagné sur son poids initial:
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(9.81*10-2N*100)/ 688=1.5%
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