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Équilibre et stabilité
Un corps est en équilibre statique si ΣF = 0 et ΣM = 0. Il y a trois types d'équilibre : stable (retour à la position initiale après une petite perturbation), instable (s'écarte) et indifférent.
Condition de stabilité
Un corps posé reste stable tant que la projection verticale de son CG tombe dans le polygone de sustentation (la surface délimitée par les points d'appui, pieds compris). Pour agrandir la stabilité :
- élargir la base d'appui (écarter les pieds, appuis de lutte) ;
- abaisser le CG (fléchir les genoux, position basse du judoka) ;
- augmenter la masse (inertie face à une poussée) ;
- placer le CG au centre de la base.
Moment de stabilité : M_stab = P × d, où d est la distance horizontale entre le CG et l'arête de basculement. Une perturbation qui fournit un moment supérieur fait basculer le corps.
Équilibre dynamique et centre de pression
En posture réelle, le CG oscille. La plateforme de force mesure le centre de pression (CP), point d'application de la résultante des forces de réaction au sol, qui est un indicateur du contrôle postural. Le CP bouge davantage et plus vite que le CG : le sujet corrige en permanence le CG par déplacements du CP (stratégie de cheville, de hanche). Il ne faut pas confondre CP et CG ; seul le CP traduit les actions de contrôle, tandis que le CG dépend de la dynamique du corps entier.
Exemples
- Escalade, gymnastique (poutre) : base étroite, CG haut, correction constante.
- Rugby : plaquage bas pour déséquilibrer en faisant sortir le CG de la base de l'adversaire.
- Instabilité volontaire : un sprinter au départ (position avancée) met le CG près de la limite de la base pour faciliter la propulsion.
Application à la rééducation
Des tests d'équilibre (appui unipodal, plateforme instable) évaluent le contrôle postural. Toute interprétation clinique relève d'un professionnel de santé.
🎯 À retenir
- Stabilité : projection du CG dans le polygone de sustentation.
- Plus la base est large et le CG bas, plus on est stable.
- Moment de stabilité = poids × distance à l'arête de basculement.
- Centre de pression (plateforme) ≠ centre de gravité.
- Le CP bouge plus que le CG ; il reflète les corrections posturales.
- Instabilité souhaitée dans les départs (sprint, natation).
- d : distance horizontale du CG à l'arête de basculement (m)
⚠️ Erreurs fréquentes
- Assimiler stabilité et immobilité : un corps peut être stable en mouvement.
- Confondre centre de pression et centre de gravité.
- Oublier que la base d'appui inclut l'espace entre les pieds.
Pour s'entraîner
Calculateurs liés
- Moment de force autour d'une articulation
- Centre de gravité 2D de plusieurs masses
- Projectile : portée, hauteur, temps de vol
- Saut vertical : hauteur par temps de vol et puissance de Sayers
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