Ä La flottabilité humaine naturelle
- Dépend de la masse grasse (23%
chez les filles et 15% chez les garçons), de la masse osseuse et de la masse
musculaire. Donc du sexe de l’âge et de l’ethnie
- Deux tests de flottabilité
naturelle :
ð Flottaison
verticale : observation de la ligne de flottaison d’1 élève en apnée
ð Flottabilité
horizontale : immobile sur le dos, bras le long des cuisses ;
après blocage de la respiration en inspiration forcée, on relève le temps mis
parle corps pour passer à la verticale
- En principe, plus le corps
flotte et moins le nageur occasionne de résistances frontales à l’avancement.
Paradoxalement plus 1 élève veut flotter et + il lui faut s’immerger pour
augmenter la poussée d’Archimède. Ainsi,
à poids égal (70kg), 1 nageur qui déplace 80l en volume d’eau flottera mieux
qu’un nageur qui en déplace 60.
Ä La poussée d’Archimède
« Tout corps plongé dans un
liquide subit une pression de bas en haut égale au volume d’eau
déplacé ». Cette force aide à la
flottaison du nageur car elle soulève le corps du nageur. Elle s’applique au
niveau de la 1ère vertèbre lombaire (centre géométrique)
Ä La pesanteur
« Force d’attraction
terrestre qui agit sur tous les objets ». Cette force enfonce le nageur.
Elle s’applique au niveau de la 5ème vertèbre lombaire (centre de
gravité).
Ces 2 forces ont des points
d’application différents, elles sont de même direction mais de sens contraire.
Ä Le principe de Bernoulli
- Relève de la mécanique des
fluides. Lorsque de l’air entre en contact avec une surface solide en
mouvement, il part du bord d’attaque pour arriver en même temps au bord de
fuite. Bernoulli a montré que l’air se
déplace toujours plus vite sur la plus longue distance à parcourir. Si l’on
considère la forme d’une aile d’avion, on se rend compte que la distance à
parcourir par l’air est plus grande sur la partie supérieure (bord extrados)
que sur la partie inférieure de l’aile (bord intrados) et qu’il se crée
toujours une zone de haute pression sous l’intrados et une zone de basse
pression au dessus de l’extrados. Cette différence de pression est à l’origine
d’une force de portance, toujours
orientée des hautes pressions vers les basses pressions, qui permet à
l’avion de rester en suspension dans l’ai
- Dans l’eau il se produit le même phénomène sur le nageur en déplacement. Au
niveau des membres supérieurs,
il existe une zone de haute pression
sous la partie inférieure et une zone de dépression au dessus de la partie
supérieure des membres propulseurs. Cette différence de pression est à l’origine d’une force de portance et
d’une force de traînée (toujours opposée au sens de déplacement des parties
du corps qui assurent en partie la propulsion). Ces deux forces sont toujours
perpendiculaires l’une par rapport à l’autre. Leur résultante est la
« résultante propulsive ».
Ä Couple de redressement
Le repositionnement du corps à la
verticale par l’action combinée de la poussée d’Archimède et la pesanteur,
lorsque celui-ci est statique et à l’horizontale.
Ä Maitre couple
Lorsque le nageur se déplace dans
l’eau, il offre une surface de résistances frontales +/- grande en fonction de
sa position dans l’eau (ou des variations de position). Cette surface qu’il
oppose à l’avancement correspond au maitre couple. => surface opposée au déplacement = maitre couple.
Plus le corps tend vers la
verticale et + le maitre couple est important
Ä Ra = KSV²
ð Ra
= résistances à l’avancement (l’ensemble des 4 types de résistances)
ð K
= coefficient de forme du nageur, différent d’un nageur à l’autre mais constant
à l’âge adulte
ð S
= surface du maître couple, équivalente à la projection orthogonale du corps
par rapport à l’axe de déplacement sur un plan vertical ; + cette surface
est importante et + les résistances frontales sont conséquentes
ð V
= vitesse de déplacement du nageur
L’augmentation de V accentue par
conséquent les Ra. => Il faut donc diminuer la surface du maitre couple pour
diminuer les Ra et augmenter les R propulsives pour nager + vite et/ou avec
économie
Ä « Zone couche limite »
- L’eau a un caractère visqueux
qui freine son écoulement dès lors qu’elle touche la surface corporelle du
nageur : au contact direct, les
molécules d’eau s’arrêtent, freinant à leur tour les molécules situées juste en
dessous et ainsi de suite. Au delà de cette couche, la viscosité
n’intervient plus et l’écoulement n’est pas perturbé
- Pour améliorer l’efficacité
propulsive, il faut chercher à prendre des appuis en dehors de cette zone pour
qu’ils soient moins fuyants. Il faudra notamment éviter de rapprocher ses mains
de son ventre.
Ä Séquences du virage crawl où l’on rencontre le moins de Ra
- Au moment des coulées :
le corps est allongé, la surface du maitre couple est moindre, les résistances
de vagues sont inexistantes !
- Au moment de la culbute :
les jambes sortent de l’eau lors de la rotation ce qui a pour effet d’augmenter
la vitesse de rotation car la résistance à l’air est beaucoup moins forte que
celle de l’eau (environ 1000 fois)
Ä Les facteurs spatiaux-temporels de la propulsion
Ø Les 7 facteurs spatiaux
1.
Quantité de surface propulsive :
nager avec de plaquettes !
2.
Profil des surfaces propulsives :
alterner poings fermés/mains ouvertes
3.
Orientation des surfaces propulsives :
exercices sur le thème action-réaction (pousser vers le fond du bassin en
position debout nous fait monter), nager avec des plaquettes
4.
Longueur du trajet des appuis :
emmener la main jusqu’à la cuisse
5.
Profondeur des appuis : effleurer le
fond d’1 petit bassin (40 à 70cm) avec ses doigts
6.
Coordination spatiale : faire des
éducatifs
7.
Forme spatiale des retours : faire
des éducatifs
Ø Les 5 facteurs temporels
1.
Vitesse de déplacement des appuis :
nager 3 cycles lents puis 3 cycles rapides !
2.
Rythme de déplacement des appuis :
nager vite sur 1bras, lent sur l’autre
3.
Continuité temporelle du cycle :
nager sans jamais arrêter l’action des bras et jambes
4.
Forme temporelle des retours : nager
en ramenant le plus rapidement possible les bras dans l’eau (en crawl, dos et
papillon)
5.
Durée d’un cycle complet (fréquence) :
nager en mettant le corps à l’oblique dans l’eau pour augmenter la fréquence[1]
Ä Résistances de vague
- Lorsque le nageur se déplace à
la surface de l’eau il crée un champ de vagues (à l’avant et à l’arrière de son
corps) qui se déplace avec lui. Ces vagues qui nécessitent de l’énergie pour
exister, se transforment en résistances de vagues (pertes d’énergie). Se
mesurent en foudre
- Rv = V/ racine de g.l V= vitesse l = taille du nageur g = accélération de la pesanteur (9,8m.s-²)
- Les Rv les plus conséquentes
sont les R frontales. Se phénomène de houle va en sens inverse du nageur et le
freine dans sa progression.
Ä Troisième loi de Newton
« Chaque action dans l’eau
entraîne une réaction de sens opposé et de force égale »
Exemple : si avec mes mains
j’appuie vers le fond du bassin => je me soulève !
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