3.1 La case qui manque : qu'est-ce qui provoque la rotation ?

BiomécaniqueCinétique angulaireSection 3.15 min de lecturemis à jour le 13 septembre 2026

Objectifs de la section

Le chapitre 2 a trouvé une cause au mouvement linéaire : la force. Une force fait avancer, freiner, accélérer. Mais la motricité humaine est d'abord faite de rotations : chaque segment est tenu par une articulation, autour de laquelle il ne peut qu'effectuer une rotation. Ce chapitre étudie donc la cause du mouvement angulaire, et cette courte section d'ouverture montre pourquoi cette cause domine l'analyse du mouvement humain. À la fin de cette section, vous devez être capable d'expliquer pourquoi, dans le corps humain, la rotation est le régime normal du mouvement.

3.1.1 Ce que le chapitre 2 a établi

Au terme du chapitre 2, vous savez décrire une force et la représenter par un vecteur (§2.3). Vous savez que, pour déterminer le changement d'état de mouvement d'un corps, il faut connaître la résultante des forces qui s'appliquent sur lui (§2.5). Et vous connaissez les trois lois de Newton, qui expliquent la relation entre les forces et le mouvement (§2.6 à §2.9).

Il manque pourtant quelque chose, et le chapitre 2 l'avait signalé en se refermant (§2.12.2). Pour le voir, rangeons les notions des deux premiers chapitres dans un tableau à quatre cases, en croisant deux distinctions déjà connues : décrire ou expliquer (§1.3), mouvement linéaire ou mouvement angulaire (§1.4).

	Mouvement linéaire (translation)	Mouvement angulaire (rotation)
Décrire — la cinématique (chapitre 1)	distance, vitesse, accélération	angle, vitesse angulaire, accélération angulaire
Expliquer — la cinétique (chapitre 2)	la force, et les trois lois de Newton	?

Le chapitre 1 a rempli la première ligne : il a décrit le mouvement linéaire — distance, vitesse, accélération (§1.5 à §1.7) — puis le mouvement angulaire — angle, vitesse angulaire, accélération angulaire (§1.8). Le chapitre 2 a cherché les causes, et il en a trouvé une : la force. Mais la force est la cause du mouvement linéaire : une force fait avancer, et la deuxième loi de Newton la relie à l'accélération linéaire, F = m·a (§2.8). Il manque donc une case, une seule : la cause du mouvement angulaire. Qu'est-ce qui provoque la rotation ?

3.1.2 Dans le corps humain, la rotation est le régime normal

Cette case n'est pas un détail, parce que le corps humain se meut d'abord par des mouvements angulaires. Vos segments ne sont pas libres : chacun est tenu par une articulation. Les os se comportent comme des leviers rigides, et les articulations comme les pivots autour desquels ils tournent¹. Par rapport à l'articulation qui le tient, un segment ne peut pas se translater : il ne peut qu'effectuer une rotation autour d'elle². Dans un corps humain, la rotation n'est donc pas un cas particulier du mouvement : c'est son régime normal — la plupart des mouvements volontaires sont des rotations d'un ou de plusieurs segments autour des articulations qui les relient³.

Vous l'avez déjà constaté au chapitre 1, sur la trajectoire de la cheville pendant la marche (§1.4.3).

Ressource numérique

Revoyez l'animation « La trajectoire de la cheville pendant la marche » : le tracé de la cheville s'inscrit pas à pas, puis l'avancée du corps est retirée et le tracé se referme en une boucle.

La trajectoire de la cheville pendant la marche

La cheville avance, et elle ondule. Elle avance parce que tout le corps avance. Elle ondule parce que la jambe tourne autour du genou, et la cuisse autour de la hanche. Retirez l'avancée du corps : il ne reste qu'une boucle, fermée, qui traduit les rotations des segments du membre inférieur — le pied, la jambe et la cuisse.

Figure 3.1 — La trajectoire de la cheville pendant la marche : à gauche, le tracé complet, qui avance et ondule ; à droite, le même tracé une fois l'avancée du corps retirée — une boucle fermée.Source : animation de la cheville, deux images à extraire — diaporama CM3, dia 5.

Quand vous marchez, vous vous translatez en ligne droite. Mais la cause de cette translation, ce sont des rotations : la cuisse autour de la hanche, la jambe autour du genou³. Le corps avance parce que des muscles font tourner ses segments⁴.

Il en découle la conclusion qui ouvre ce chapitre : une force appliquée à un segment de votre corps tend à le mettre en rotation autour de l'articulation qui le tient. La traction du biceps sur l'avant-bras, le poids d'un haltère tenu dans la main : chacune de ces forces s'exerce sur un segment tenu par une articulation, et son effet visible est une rotation. Pour expliquer le mouvement humain, il faut donc savoir ce qui provoque la rotation — et la force seule ne suffit pas à le dire. La réponse porte un nom, le moment de force ; c'est l'objet de la section suivante.

Glossaire de la section2 termes

Segment corporel

Une partie du corps que l'analyse du mouvement considère comme rigide (la cuisse, la jambe, le pied, l'avant-bras), reliée aux segments voisins par des articulations ; l'os en est le levier rigide.

Articulation

Au sens mécanique de ce chapitre, le pivot qui tient un segment et autour duquel ce segment effectue sa rotation : elle porte l'axe de rotation du segment (§1.4.2).

À la fin de cette section, je dois être capable de…0 / 3

1. Situer, dans le tableau à quatre cases, la case que ce chapitre doit remplir : la cause du mouvement angulaire.
2. Expliquer pourquoi, dans le corps humain, la rotation est le régime normal du mouvement : chaque segment est tenu par une articulation, autour de laquelle il ne peut qu'effectuer une rotation.
3. Expliquer, sur la trajectoire de la cheville, comment la translation du corps qui marche est produite par des rotations.

Vérifiez votre compréhensioncorrigé au clic

La case « expliquer le mouvement angulaire ». La cinématique a décrit les deux natures du mouvement (chapitre 1) et la cinétique a expliqué le mouvement linéaire par la force (chapitre 2) ; il reste à expliquer le mouvement angulaire. La question correspondante : qu'est-ce qui provoque la rotation ?

Non. Le corps pris comme un tout se translate, mais chaque segment est tenu par une articulation, autour de laquelle il ne peut qu'effectuer une rotation. La trajectoire de la cheville le montre : elle avance parce que le corps entier avance, et elle ondule parce que la jambe tourne autour du genou et la cuisse autour de la hanche ; une fois l'avancée du corps retirée, il ne reste qu'une boucle fermée, qui traduit les rotations du pied, de la jambe et de la cuisse. La translation du corps est le produit de rotations des segments, non une translation des segments eux-mêmes.

Parce que l'avant-bras est tenu par le coude : il ne peut pas se déplacer d'un bloc, il ne peut qu'effectuer une rotation autour de l'axe du coude. Toute force qui s'exerce sur lui tend donc à le mettre en rotation — vers le bas pour le poids de l'haltère, vers le haut pour la traction du biceps.

Sources

1. OpenStax, Anatomy and Physiology 2e, §11.1 Interactions of Skeletal Muscles, Their Fascicle Arrangement, and Their Lever Systems (CC BY). https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology-2e/pages/11-1-interactions-of-skeletal-muscles-their-fascicle-arrangement-and-their-lever-systems#:~:text=bones%20being%20stiff%20levers — verbatim : « Our musculoskeletal system works in a similar manner, with bones being stiff levers and the articular endings of the bones—encased in synovial joints—acting as fulcrums ». ↩

2. La formulation « un segment tenu par une articulation ne peut que tourner autour d'elle » est une conséquence du modèle os = levier rigide / articulation = pivot, et non une citation de manuel. Ce que les manuels énoncent : Neumann D.A., Kinesiology of the Musculoskeletal System (Elsevier), chap. 1 « Getting Started », consultable sur Clinical Gate. https://clinicalgate.com/2015/03/18/getting-started/#:~:text=Bones%20rotate%20around%20a%20joint — verbatim : « Bones rotate around a joint in a plane that is perpendicular to an axis of rotation ». ↩

3. Hall S.J., Basic Biomechanics, 9e éd. (McGraw Hill), chap. 11 Angular Kinematics of Human Movement — ouvrage payant, dont le paragraphe d'introduction est consultable librement sur AccessPhysiotherapy. https://accessphysiotherapy.mhmedical.com/content.aspx?bookid=3314&sectionid=275899255#:~:text=most%20volitional%20human%20movement%20involves%20rotation — verbatim : « most volitional human movement involves rotation of one or more body segments around the joints at which they articulate. Translation of the body as a whole during gait occurs by virtue of rotational motions taking place at the hip, knee, and ankle around imaginary mediolateral axes of rotation ». ↩ ↩²

4. Neumann D.A., ibid. https://clinicalgate.com/2015/03/18/getting-started/#:~:text=translates%20through%20space%2C%20it%20is%20powered%20by%20muscles%20that%20rotate — verbatim : « Although a person's center of mass translates through space, it is powered by muscles that rotate the limbs » (déjà cité au §1.4.3). ↩