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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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2.2-Le chronometrage entierement automatique

Le chronométrage entièrement automatique utilisant le système de photographie d'arrivée doit être déclenché par le pistolet du Starter pour enregistrer et imprimer automatiquement une image prise par une caméra alignée sur la ligne d'arrivée. Le temps est lu sur la photographie d'arrivée au 1/100ème de seconde supérieure.

La méthode de chronométrage manuelle dépend du temps de réaction des chronométreurs qui, étant à proximités de la ligne de départ, doivent synchroniser manuellement le début de la mesure du temps avec le signal de départ jusqu'à l'arrivée de l'athlète. Cette méthode continue d'être approuvée par l'IAAF qui toutefois n'homologue que les records chronométrés par la méthode automatique. Certes, l'automatisation du chronométrage résoud le problème de synchronisation des signaux, cependant un autre

problème persiste. Il est dû à l'imprécision du texte de la règle 165.5 (§-I.2.5) qui rend la détermination de l'instant d'arrivée de l'athlète dépendante de l'appréciation subjective du Juge Chef de la photographie (photofinish).

Figure 13 L'appréciation de la photo finish. D'après Piasenta [Pias 94]

Compte tenu de l'imprécision de cette règle (« torse », terme très vague), Piasenta (1994) démontre un désaccord entre les réponses avancées par les spécialistes du chronométrage automatique lorsqu'il s'agit d'apprécier à partir de la photofinish (figure13) l'instant d'arrivée de chaque athlète [Pias 94].

De plus, l'IAAF approuve l'utilisation de deux systèmes différents pour l'émission du signal de départ. Le premier système pistolet sonore est employé pendant les JO. Il consiste à recueillir le son émis par le pistolet avec un microphone pour le transmettre électriquement aux haut-parleurs fixés juste à l'arrière des blocs de départ. Le deuxième système, pistolet silencieux, est employé lors des championnats du monde, il comprend un pistolet silencieux qui envoie une impulsion électrique aux haut-parleurs qui eux émettent le son du signal de départ.

Les deux systèmes devraient être équivalents. Cependant, en pratique, ce n'est pas le cas. Le système fonctionnant avec un pistolet silencieux est plus efficace. Dapena (2005) compare les temps d'éjection des athlètes lors des finales 4×100 m aux JO d'Atlanta 1996 utilisant le pistolet sonore et les Championnats du Monde à Goeteborg 1995 utilisant le pistolet silencieux [Dape 05]. Les temps d'éjection à Göteborg sont très proches les uns des autres alors qu'à Atlanta ils sont ordonnées en fonction du couloir de départ (figure14).

Figure 14 Les temps d'éjection lors des JO Atlanta (1996) et des Championnats
du Monde à Göteborg (1995) [Dape 05]

En connaissant l'emplacement du starter par rapport à chaque athlète, la vitesse du son (349 m/s à 30 degré Celsius) et le temps de réaction approximatif, l'auteur dresse un modèle pour prédire le temps d'éjection de chaque athlète (figure15).

Figure 15 Les temps d'éjection lors des JO Atlanta (1996) et des Championnats du monde à
Göteborg (1995) avec une superposition du modèle de prédiction des temps d'éjection [Dape 05]

La correspondance entre le modèle de prédiction des temps d'éjection et les temps d'éjection réels montre que les athlètes démarrent leur mise en action au coup de pistolet sonore plutôt qu'au signal donné par les hauts parleurs fixés juste derrière eux. Ce constat est appuyé par d'autres comparaisons effectuées entre les rencontres Olympique et mondiale telles que celles d'Athènes 2004 et de Paris 2003. Toutefois, le fait que les athlètes démarrent au coup de pistolet sonore au lieu de démarrer au son émis par les haut-parleurs demeure inexpliquée.

Un autre point relevant du domaine de la précision de la mesure sollicite l'attention. Dans le cadre de l'appréciation de la performance, il importe de définir la manière dont un faux départ est évalué. Rappelons qu'un faux départ est réalisé lorsque le temps de réaction d'un athlète est inférieur à 1/10ème de seconde. La précision avec laquelle le temps de réaction d'un athlète est mesuré dépend du choix du seuil défini par l'opérateur. Ce seuil représente la valeur limite à partir de laquelle l'instant du début de l'action de l'athlète dans les blocs est défini. La figure ci-dessous (figure16) représente une variation instantanée typique de la résultante des forces exercées au niveau des pieds lors d'un départ de sprint. Les forces exercées au niveau de chaque pied sont mesurées distinctement par l'intermédiaire de deux plateformes de forces dont la précision est de #177;4 N.

Figure 16 Variation typique de la résultante des forces horizontale exercée sur les blocs de départ
et détermination de l'instant de début de l'action de l'athlète suivant différents seuil (S1, S2, ..., S5, ...)

Au cours des compétitions internationales, l'IAAF exige la détection des faux départs en utilisant soit des accéléromètres soit des capteurs de forces. Ces outils fixés sur les blocs de départ doivent détecter les variations de la quantité de mouvement de l'athlète ou de la résultante des forces exercée sur les blocs. L'instant de début de l'action de l'athlète (ta) est défini lorsque la variation de la grandeur mesurée atteint un seuil donné.

Avant le départ, le coureur n'étant pas parfaitement immobile, la fonction Force = f( t) n'est pas complètement constante. Il reste donc une incertitude non négligeable sur la définition de l'instant de départ. Cette incertitude dépend aussi de la méthode d'analyse

de la fonction f ( t ) . Il est donc important de déterminer l'influence du choix du seuil sur la détection des faux départs (§-IV.1.1).

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9Impact, le film from Onalukusu Luambo on Vimeo.