Archive | 9 mars 2018

I-Le Facteur Humain : la technique de nage

9 mar

Les études réalisées à l’IRMES (institut de recherche bio-médicale et d’épidémiologie du sport) montrent que le nombre d’épreuves de natation dans lesquelles on a observé une amélioration des records du monde est nettement supérieure comparativement à l’athlétisme durant la dernière olympiade et au cours des JO de Pékin.

Toussaint et Beck en 1992 ont montré que la problématique centrale de la natation consistait à augmenter les forces propulsives et à diminuer les résistances à l’avancement.

Au sein de la fédération française de natation un modèle pédagogique a été construit synthétisant ces deux exigences, c’est le modèle de l’action de nage indiquant que le corps en mouvement du nageur était à la fois propulseur et projectile.

Ce sont les possibilités d’augmentation des forces propulsives et de diminution des forces de résistance qui déterminent l’évolution possible des records.

téléchargement (2)

Flottabilité dans le cas statique

Deux forces agissent sur le nageur, le poids et la poussée d’Archimède.

 LE POIDS

Sa formule est:  P = m . g
avec P, poids en N (Newton); m, masse en kg; g intensité de m la pesanteur en N.kg-1.

LA POUSSEE D’ARCHIMEDE

La poussée d’Archimède est définie par : Pa = ρ (fluide) . V . g

avec ρ (fluide), masse volumique du fluide en kg.m-³, pour l’eau = 1000 kg.m-3; V, le volume immergé en m³; g, la valeur du champ de pesanteur en N.kg-1.

Plus on s’immerge dans l’eau plus le volume d’eau déplacé est grand. Par conséquent plus la poussée d’Archimède sera forte. Lorsqu’on plonge pour aller chercher un objet au fond de la piscine, on est donc entièrement sous l’eau et on constate que ce n’est pas facile car la poussée d’Archimède contrarie la descente. Pour cette raison les plongeurs sont équipés de lest en plomb. Ainsi pour mieux flotter il faut s’immerger le plus possible dans l’eau. Cela va aussi dépendre des personnes, de leur masse osseuse musculaire et de leur masse graisseuse. Plus la masse osseuse et musculaire est grande, moins on flotte. Plus on a de masse graisseuse, mieux on flotte.

 

 Portance et propulsion
Le nageur repousse l’eau avec ses bras et mains déplacées vers l’arrière, par réaction l’eau le propulse vers l’avant. C’est la force motrice. Le mouvement des jambes aide également à la flottaison des jambes et créer une propulsion qui dépend du type de nage. Les différentes forces exercées sur le nageur sont représentées sur le schéma.

Le mouvement du nageur dans l’eau crée une force, LA PORTANCE HYDRODYNAMIQUE, qui améliore sa flottaison puisqu’elle agit dans le même sens que la poussée
d’Archimède. Sa formule est:
avec Po la portance aérodynamique en Newton, p la masse volumique du fluide en kg.m-3 et Cz le coefficient de portance sans unité, S la surface du corps en m2 et V la vitesse du corps dans le fluide en mètre par seconde (m.s-1). Cependant, lorsque le nageur tire avec ses bras, il est à la fois propulsé vers l’avant par l’eau qu’il pousse mais également freiné par des forces de résistance à l’avancement donc sa vitesse est limitée. Cette force de résistance à l’avancement est LA TRAINEE HYDRODYNAMIQUE.

Sa formule est: T = 1/2.p.Cx.S.V2
avec T, la traînée aérodynamique en Newton (N), la masse volumique du fluide déplacé en kilogramme par mètres-cube. (kg.m-3), Cx le coefficient de traînée, S la surface du corps (m2) et V, la vitesse du corps dans le fluide en mètre par seconde (m.s-1).

La traînée hydrodynamique se décompose en trois types: traînée de forme, traînée de vagues, traînée de frottement.

ͽ- Traînée de forme: par rapport au corps horizontal dans l’eau, les mouvements verticaux et latéraux offrent une surface plus grande en opposition au déplacement horizontal dans l’eau. Pour réduire cette résistance à l’avancement, il faut trouver la position la plus horizontale possible en rapport avec la technique de nage utilisée.

ͽ-Traînée de vagues: le nageur se déplace à la surface de l’eau à la frontière de deux milieux, l’eau et l’air. Son déplacement crée au niveau de la tête des vagues qui sont plus ou moins importantes en fonction de sa vitesse, de sa morphologie et de ses mouvements. La vague frontale crée une zone de haute pression devant le nageur qui le freine.

ͽ-Traînée de frottement:

le frottement entre la peau du nageur et l’eau fait que le nageur entraîne avec lui des molécules d’eau. Ces molécules entrent en collision avec d’autres, rebondissent dans des directions aléatoires. Elles pénètrent dans les flux adjacents en provoquant une turbulence d’où l’augmentation de la traînée. Cette traînée est accentuée par le frottement que subissent les nageurs, sur leur surface corporelle en fonction de leur vitesse. Cependant ils ne peuvent influencer cette dernière; ils ne peuvent donc jouer sur leur vitesse./Afin de réduire les frottements dans l’eau sur le corps, il est nécessaire d’avoir un bon équilibre pendant l’effort.
Il est nécessaire d’avoir une bonne respiration régulière et courte pendant l’effort pour ne pas perturber la position du nageur donc son équilibre.
Enfin, la propulsion permet au nageur d’avancer efficacement.

 

 

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