Propulsion et Résistances à l’Avancement dans le milieu...
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Propulsion et Résistances àl’Avancement dans le milieu
Aquatique
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Le problème fondamental de la Natation Sportive
Nager vite, c’est gérer la contradiction entre:
-améliorer l’efficacité propulsive-diminuer les résistances à l’avancement
Au cours de la même action
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Les modèles utilisés pour expliquer la propulsion
Chollet (1990, 1997) Sidney (1992)
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Se propulser, c’est créer des résistances au niveau des
segments propulsifs.
1. Résistances de Traînée
2. Résistances de Portance
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Sur terre
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Milieu aquatiqueTraînée: Principe d’Action Réaction (3ème loi de newton)
ACTION
REACTION ou TRAINEE
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Action-Réaction
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Analyse précisePORTANCE
LIGNE DE FLUX
FORCERESULTANTE
TRAINEE
ANGLE VERTICAL 66°
Trajet main
Flux de liquide autour de la main
+-
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Améliorer l’intensité et la durée (impulsion) de la force de traînée
L’intensité dépend:-viscosité et masse volumique du
fluide-forme de l’objet déplacé
-surface de l’objet déplacé-angle de l’objet déplacé-vitesse de l’objet déplacé
La durée dépend:-longueur du trajet de l’objet déplacé
-profondeur du trajet de l’objet déplacé
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Importance de la réaction: Améliorer son efficacité propulsive.
Vue face et profil
ORIENTATION & QUANTITE
PROFONDEUR
LONGUEUR
VITESSE & ACCELERATION
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Exemple
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Résistances de Portance
Propulsion par différentiel de pression dans un sens perpendiculaire au sens de l’objet
(segment propulsif) déplacé.
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Principe de portance: propulsion par différence de pression.
Déplacement de l’objet
Déplacement du fluide
PRINCIPE DE BERNOUILLi
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L’avion
Déplacement du fluide
Déplacement de l’objet
+
-
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L’hélice
+
-
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Le plongeon
+--
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Le plongeon
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Lutter contre le couple de redressement
+
-
+ -
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Combinaison Portance Traînée.
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Combinaison Portance-TrainéeDéplacement de la main
TRAINEE
PORTANCE
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Combinaison Portance Trainée
PORTANCE
LIGNE DE FLUX
FORCERESULTANTE
TRAINEE
ANGLE VERTICAL 66°
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Combinaison Portance Trainée
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Quel principe prédomine sur l’autre??
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Quel principe prédomine sur l’autre??
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Quel principe prédomine sur l’autre??
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Brasse: composante latérale
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Propulsion :Jambes ou Bras?
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Propulsion Jambes-Bras
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Rôle des jambes
Jambes seules Bras seuls Nage complête
Vitesse de nage
Coût énergétique
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Les Résistances àl’avancement.
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Glisser, c’est diminuer les Résistances à l’Avancement au
niveau des segments non propulsifs
-Résistance de forme
-Résistance de vague
-Résistance de frottement
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Résistances de Forme et
Résistances de Frottement
Lorsqu’un fluide passe au-delà d’un obstacle, les particules composant ce fluide dévient de leur trajet initial.
Plus cette déviation est importante, plus les résistances sont grandes.
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+ -
Un écoulement laminaire correspond à un écoulement où la couche limite est proche de l’objet, il y a peu de turbulence , peu de résistance.
Sens de déplacement
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Résistance de Frottement
-quand l’eau passe sur une surface rugueuse
-dépend de la rugosité de la surface-de la viscosité du liquide
épilation, combinaison, bonnet,
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Résistance de Forme
Elle dépend de la géométrie de l’objet-forme -longueur-orientation, surface perpendiculaire à l’axe
de déplacement ou « Maître couple ».
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Forme des objets
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Longueurs des objets
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Maître couple des objets
Surface représentant la projection orthogonale du corps sur un plan vertical à son sens de déplacement.
(Chollet, 1990, 1997)
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Maître couple des objets
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Perpendiculaire àl’axe de déplacement
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Diminuer la résistance de vague
R vague= V/√gL
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Utilisation en navigation maritime
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Formule de Résistance à l’Avancement
R = K S V2
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BILAN
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Amélioration du record du monde
19701950193019101890189050
60
70
80
Evolution du record du monde du 100-m nage libre
Année
Tem
ps (s
) 1
2
3min
1922
1. Passage brasse crawl
2. Respiration encrawl
3. Profondeur et longueur des appuis
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1 Passage brasse-crawl
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1 Passage brasse-crawl
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1 Passage Brasse-Crawl
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2 Intégration Respiration
« L’instinct du débutant est de retenir sa respiration. Dès qu’il aura surmonté ce problème, la moitié du chemin est parcouru et il est prêt pour aborder le vrai travail technique. »
« Après avoir résolu mon problème respiratoire, …, . C’est alors que vint mon troisième grand progrès dans l’aisance aquatique. Là où un mille par jour m’épuisait complètement, j’arrivai à en faire un et demi avec la plus grande facilité. »
Weissmuller, 1930
1er sous la minute au 100M
1er sous les 5 minutes au 400M
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2 Intégration Respiration
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3 Amélioration efficacité propulsive
1928: Weissmuller 57’8
1952: Scholes 57’4
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3 Amélioration efficacité propulsive
Jeux Olympiques de Los Angeles (1932) - Hélème Madison- 1 min 06 s 6
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3 Amélioration efficacité propulsive
Jean Taris Mark Spitz
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4 Amélioration des parties non nagées
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4 Amélioration des parties non nagées