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Contribution à  la caractérisation mécanique des critères de qualités du départ de la course vitesse sur 100 m

( Télécharger le fichier original )
par Khalil Ben Mansour
Université de Poitiers - Doctorat 2008
  

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4-Influence de l'angle d'ejection

à

~~

La forte corrélation entre la vitesse antéropostérieure x

Véject et sa norme

V

l'éjection (§-IV.figure 51) est, pour l'essentiel, due au fait que l'angle d'éjection est faible

d'où x

Véject

). Afin d'acquérir une grande x

Véject il importe de

~~

V

é

V éject

(

cos ( è)

x =

ject

~~

V éject

s'éjecter avec le plus petit angle.

Afin d'estimer l'angle d'éjection optimum, il importe de connaître la distance parcourue par le centre de gravité du coureur au cours de sa première phase aérienne.

Pour des coureurs de haut niveau, lors de la première phase aérienne qui dure de 60 à 70 ms [Harl 97], le centre de gravité parcours horizontalement 0.30 m [Natt 06]. En émettant l'hypothèse que le centre de gravité de l'athlète est à la même hauteur à l'éjection et à la réception, les équations paramétriques du centre de gravité du coureur pendant la phase aérienne s'écrivent comme suit :

x( t )

~~

V éject

cos( è )t

 
 
 
 

~~

V éject

2

et ( )

z t

= 1 gt 2 +

cos ( è)t

soit ( ) ( ) ( )

x t g

cos sin

~~

2

è è =

2

V éject

AN : ( ) ( ) 2

0 3 9 81 016 , ,

×

cos è sin è = = ,

2 3

×

Finalement 0 =

Il n'a pas été possible dans cette étude d'établir une relation entre la variabilité de l'angle d'éjection et la performance. C'est pour cela qu'il est apparu souhaitable d'introduire la phase d'accélération qui peut être caractérisée en terme de performance. La qualité de la phase d'accélération dépend, sans aucun doute, de la réception du coureur à la fin de sa première phase aérienne qui dépend pour une part de l'angle d'éjection.

5-Interets et limites du modele cinematique de diagnostic de la performance

Pour des raisons de clarté ce modèle ne comprend que 3 phases : le départ, l'accélération et la vitesse stabilisée (§-I.1). Les phases de décélération et d'arrivée ne sont pas prises en compte. L'hypothèse simplificatrice est donc d'admettre qu'il n'y a pas de corrélation forte entre la gestion du départ et l'effet de fatigue en fin de course (phase de décélération) d'une part, et la gestion de l'arrivée, d'autre part. Cette hypothèse qui semble « raisonnable » peut, pour les esprits qui considèrent que « tout est dans tout », être contournée en limitant, dans le modèle cinématique de la course, l'influence des grandeurs caractéristiques du départ à une distance de l'ordre de 70 à 80 mètres.

Offrant des indications directes concernant le gain ou la perte du temps cet outil théorique de diagnostic de la performance de course vitesse au 100 m ne nécessite aucun traitement préalable. Cela présente un gain de temps important lors des séances d'entraînement. Toutefois, afin d'être opérationnel il importe de disposer de données d'entrée. Dans le chapitre qui suit (§-VI) sont décrite les différentes étapes de développement d'un outil de terrain permettant de quantifier le geste du départ de course vitesse et fournir des informations en temps quasi instantanée.

 
 
 

Chapitre V

 
 
 

Conception et developpement d'un outil de terrain

pour l'evaluation du depart de course vitesse

La caractérisation de la performance de départ, particulièrement celle des athlètes de haut niveau, est sensible aux outils d'évaluation utilisés. La miniaturisation des composants électroniques conjuguée à l'augmentation des capacités de l'outil informatique sont deux facteurs prépondérants au développement de tels outils. Cependant la démarche reste complexe dans le sens où ces outils doivent être à la fois robustes et simples de mise en oeuvre car utilisés en milieu sévère et d'un coût modeste afin d'en assurer une large diffusion. De plus, pour être attractifs, ils doivent offrir un traitement des données en temps (quasi) réel conduisant à une analyse et une interprétation fines afin de différencier des performances souvent très voisines.

Les études basées sur le principe de la cinématographie présentent l'inconvénient de ne donner des résultats qu'en temps différé. Ces analyses, si elles restent indispensables à la compréhension de la coordination segmentaire du geste, ne répondent pas aux attentes immédiates de l'entraîneur. Dans ce sens, les travaux de Howell (1956) ainsi que ceux de Fortier et al. (2005), démontrent tout l'intérêt d'avoir un feedback immédiat dans l'apprentissage et la progression rapide des athlètes [Fort 05 ; Howe 56]. Il est donc nécessaire de trouver des solutions qui offrent un retour d'information quasi instantané afin d'orienter les prises de décision de l'entraîneur et d'objectiver ses consignes.

Utilisé surtout en laboratoire, la dynamométrie constitue depuis l'apparition des blocs de départ en 1934 la solution de mesure la plus exploitée lorsqu'on s'intéresse à la dynamique du départ de course vitesse (§-II.tableau 1). Les avantages et les limites de ce type d'instrumentation sont décrits dans le deuxième chapitre de ce manuscrit (§-II.1.1).

1.1- Evolution des moyens instrumentau-

La première instrumentation visant à évaluer les actions mécaniques de contacts des pieds sur les blocs lors d'un départ de course vitesse est effectuée par Kistler dès l'apparition des blocs de départ en 1934 (cité dans [Henr 52]). Kistler a encastré deux balances à plateaux dans la piste d'athlétisme sur lesquelles il a monté les blocs de départ afin d'évaluer la force horizontale maximale exercée distinctement au niveau de chaque pied. En 1952, Henry utilise un arrangement entre une crémaillère et un pignon pour évaluer la somme des forces horizontales exercées par les deux pieds sur les blocs [Henr 52]. Payne et Blader (1971) ont utilisé des capteurs semi circulaires instrumentés par des jauges de déformation reliées dans un pont de Wheatstone (Annexe 3.2.2). Ce dispositif permet de mesurer, en laboratoire, la force normale et tangentielle au cale pied34. Par la suite, et avec le développement des moyens instrumentaux, la plateforme de force a fait l'objet de plusieurs études considérant la somme des forces externes qui s'exercent à l'athlète lors du départ de course de vitesse. D'autres études [Davi 06 ; Gagn 78 ; Mero 83 ; Vign 97 ] utilisent encore cette approche de laboratoire pour caractériser la dynamique et la cinématique du départ.

L'une des premières études qui développe une instrumentation destinée à être utilisée sur le terrain est celle de Barry et al. (1983). Leur objectif était de développer un outil d'apprentissage et d'entraînement qui offre des informations instantanées aux athlètes. Toutefois, les blocs développés ne sont pas réglables en inclinaison, et les forces sont mesurées suivant un seul axe : la normale au cale pied. Lemaire et Robertson (1990) ont conçu des blocs instrumentés (figure 60) pour l'évaluation des forces horizontales exercées lors d'un départ de course vitesse. Afin de valider leur instrumentation, ils ont testés sa linéarité, son hystérésis et sa réponse fréquentielle [Lema 90].

34 Le terme « cale pied » désigne ici la plaque inclinable du bloc de départ sur laquelle repose directement le pied de l'athlète.

Figure 60 Mise en place des jauges sur la barre du bloc de départ [Lema 90]

Ce n'est qu'en 1991 que l'un des premiers outils de terrain permettant à la fois l'évaluation instantanée de la dynamique et la cinématique du départ est développé. Il s'agit de l'instrumentation conçu par Sanderson et al. de l'université Saskatchewan (Canada) [Sand 91]. Leur instrumentation comporte un radar et des blocs de départ instrumentés chacun par un capteur relié à un ordinateur. L'auteur précise que le dispositif permet d'évaluer les forces exercées sur les blocs lors du départ suivant les trois dimensions de l'espace ainsi que la vitesse instantanée de l'athlète jusqu'à 25 mètres avec une précision estimée à 2%.

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9Impact, le film from Onalukusu Luambo on Vimeo.