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

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par Khalil Ben Mansour
Université de Poitiers - Doctorat 2008
  

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3-Influence de la mesure des actions de contacts des mains

Dans ce qui suit, la précision des paramètres du départ de course de vitesse est estimée dans les cas où l'étude repose sur l'exploitation totale ou partielle des composantes de forces de contact de l'athlète avec le sol (i.e. pieds, mains).

Nous désignions par :

§ méthode de référence : les analyses effectuées à partir de la mesure synchrone des

forces exercées au niveau des mains et des pieds de l'athlète lors du départ (§-III.1).

§ méthode partielle : les analyses effectuées en ne prenant en compte que les forces

exercées au niveau des pieds.

§ méthode approchée : les analyses effectuées en mesurant les efforts de contact des

pieds et en simulant les efforts de contacts des mains.

Ces deux dernières méthodes (partielle et approchée) sont comparées à la méthode de référence afin d'évaluer les erreurs relatives concernant la vitesse et l'angle à l'éjection. Les résultats obtenus sont utilisés pour limiter au mieux l'investissement du matériel de mesure des composantes des forces de contact.

3.1-La methode partielle

La non prise en compte des efforts exercés au niveau des mains a pour effet de rompre l'équilibre du système dès les premiers instants.

Suivant la verticale, le poids du corps n'est plus contrebalancé par la somme des forces exercées au niveau des mains et des pieds. La même intensité de la force des pieds à elle seule ne peut pas maintenir le centre de gravité au repos. Ce dernier se trouve donc soumis à une force égale à la différence entre le poids et la force des pieds. Le centre de gravité est donc « tiré » dans la direction du poids avec une accélération d'autant plus grande que les forces exercées au niveau des pieds sont de faibles intensités (figure 63).

Suivant l'axe antéropostérieur, les forces exercées au niveau des pieds ne sont plus contrebalancées par celles des mains ce qui provoque l'apparition d'une vitesse antéropostérieure proportionnelle à l'intensité des forces exercées à chaque instant au niveau des pieds alors que le sujet est immobile lors de la position Prêt (figure 63). Rappelons aussi que l'axe des ordonnées coupe celui des abscisses à l'instant zéro correspondant à l'instant du signal de départ (ts = 0s).

Figure 63 Variation de la vitesse du centre de gravité lors du départ
calculée à partir des seules forces exercées au niveau des pieds sans les mains (VG_sm)
(t = 0 correspond à l'instant du signal de départ)

Lorsque les forces exercées au niveau des mains ne sont pas prises en compte, l'application du principe fondamental de la dynamique au système athlète ne permet pas de déduire les variations réelles de la vitesse du centre de gravité (figure 63). La vitesse d'éjection antéropostérieure est surestimée de 12%.

Suivant l'axe vertical, l'erreur est très importante (>100%) et présente une vitesse d'éjection négative. La vitesse médiolatérale, quant à elle, reste insensible à la non prise en compte des forces exercées latéralement au niveau des mains. Ces résultats évaluent la norme de la vitesse du centre de gravité à 38% lors de l'éjection et fournissent un angle d'éjection biaisé (>100%).

L'amplitude de ces erreurs relatives démontre toute l'importance d'intégrer les efforts de contacts des mains lorsqu'on cherche à étudier la cinématique du centre de gravité de l'athlète.

x

ts
ti

Cependant, la prise en compte de ces efforts nécessite l'emploi d'un dynamomètre 3D supplémentaire ce qui augmente le coût. Une des solutions consiste à coupler les mesures de forces exercées au niveau des blocs avec une solution d'estimation des forces exercées au niveau des mains. De ce fait, la possibilité de simuler les forces exercées au niveau des mains est étudiée afin d'en déterminer les limites.

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