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TD 2 : le 06/03/2015 Aspects techniques scientifiques : 1/ Quelles forces s'appliquent sur un solide au repos de l'eau? Nageur position horizontale à l'arrêt : Les forces qui s'appliquent sur un solide sont la pesanteur (centre de gravité) et la poussée d'Archimède (centre de poussé). L'humain est un solide non homogène (os, graisse...), les deux forces sont donc distinctes. Position debout : Quand les deux points seront alignés à la verticale, c'est un indicatif de flottabilité. Quand on amène les mains vers l'arrière, le CG s'écarte, donc on va tourner plus vite, plus on allonge le point levier, plus on augmente le couple de redressement. La poussée d'Archimède : tout corps plongé dans un liquide subit une pression de bas en haut égale au volume d'eau déplacé. Elle soulève le corps du nageur, elle s'applique au niveau de la première vertèbre lombaire au centre de géométrique ou centre de poussée. La pesanteur : Force d'attraction terrestre qui agit sur tous les objets. Elle enfonce le nageur, elle s'applique au niveau de la 5ème vertèbre lombaire au centre de gravité.

Les résistances : Couche limite : pellicule d'eau qui freine le nageur. Résistances tourbillonnaires Résistances frontales Résistances de vague 3 résistances : R = kSV² Le S correspond à la projection orthogonale du corps. Plus on est oblique plus on a un grand S plus on rencontre des résistances. Le k correspond au coefficient de forme. (Une sphère rentre plus rapidement dans l'eau car moins de résistances par rapport à un cube -cf schéma feuille-) Les résistances tourbillonnaires sont plus freinatrices que les résistances frontales car il y a un effet d'aspiration en natation. Le V² , plus on va vite, plus il y a de résistances. Donc quelle est l'intérêt d'aller vite? Plus on va vite et plus on crée de la portance. La portance est une force qui soulève le nageur (orientée du bas vers le haut) et le place à l'horizontale. Le gain est donc profitable. 2/ Les lois qui servent de références pour expliquer la propulsion en natation : Comment expliquer la propulsion en natation? Sur quels principes on crée des appuis aquatiques? Propulsion → loi d'action réaction & le théorème de Bernouilli. Le 1er Bernouilli a inventé l'hélice pour le bateau. Les seconds ont inventé l'avion (les coupes des ailes). Théorème de Bernouilli : quand les deux molécules arrivent en même temps au bord d'attaque, une passe par l'extrados (zone de basse pression), et l'autre par l'intrados (zone de haute pression), et elles arriveront en même temps au bord de fuite.

Limite de ce modèle entre le modèle de l'aile d'avion et la main : pas la même importance en termes de grandeur. Théorie actuelle : théorie des vortex. Le sens de rotation des anneaux d'eau créé par la dépression du nageur tourne dans le sens d'avancé du nageur. Donc propulsion. 3/ Quel que soit la nage, pour quelles raisons préconise-t-on une inspiration en dehors des temps moteurs? → Au lieu d'avoir des appuis propulsifs on a des appuis sustentatifs, rééquilibrateurs. → Les muscles qui vont faire tourner les bras sont insérés sur la cage thoracique, se sont les mêmes muscles qui vont nous servir à inspirer et à nous propulser, si on utilise les 2 en mêmes temps ils seront moins efficaces, d'où le fait qu'il faille dissocier les deux. 4/ Expliquez les différents types d'oscillations observées pendant la nage? Le roulis : oscillation suivant l'axe longitudinale (par la tête au pied). Il est recherché chez l'expert , à combattre chez le débutant. Le tangage : oscillation suivant l'axe transversal (par les deux hanches). Il est recherché chez l'expert , à combattre chez le débutant. Le lacet : Oscillation suivant l'axe sagittale (nombril et sort dans le dos). Manque de gainage, dispersion d'énergie. Le pilonnement : quand le centre de gravité monte et descend Le cavalement : quand le centre de gravité avance et recule (avancer de 3m et reculer de 2m)

5/ Décrivez la synchronisation types d'oscillations observées pendant la nage. Synchronisation : organisation temporelle de plusieurs éléments qui constituent un tout. En papillon : Deux ondulations par cycle de bras. La première oscillation est propulsive. La deuxième est rééquilibratrice. En brasse : un train inf ou sup sera propulsif quand l'autre est aligné. Synchronisation train par train, un train est actif lorsque l'autre est profilé. En crawl : battements deux temps → 2 battements par cycle de bras : rééquilibrateur : lorsqu'une main est à son apogée descendante alors la jambe opposée est également à son point le plus bas de manière à limité le roulis. Il est utilisé sur les longues distances. Battements six temps → 6 battements par cycle de bras. Il est utilisé sur des courtes distances. 6/ Différences entre vitesse de course et vitesse de nage Vitesse de course : vitesse totale de course, atteinte dans toute l'épreuve Vitesse de nage : vitesse réelle sans les reprises de nages, plongeon... que lorsque le nageur est dans l'eau (pas prise en compte du plongeon etc...) La vitesse de nage est toujours supérieure à la vitesse de course.

7/ A quel type d'effort correspond un 100m NL de haut niveau? 100 m nage libre , 50 secondes à fond : plus de 100% de VO2 : effort anaérobie lactique, travail en puissance. La brasse est la nage la plus dépensive en énergie. Car c'est la seule nage où la zone propulsive peut être les jambes : très couteuse en énergie. Cf tableau. 8/ Quel est rôle des jambes en NL ? Imaginons on nage 1,5m/s bras seul. En jambe seule on nage à 0,7m/s. Question : nage-t-on à 2,3m/ s si on additionne bras et jambe? Réponse : NON on n'additionne pas les vitesses. Les jambes ont tout de même un rôle de propulsion. Il y a certaines phases où la propulsion est directement en phase avec les jambes : c'est quand la vitesse de propulsion des jambes est supérieure à celle des bras. Les jambes ont un rôle indirect dans la propulsion car elles servent à équilibrer le nageur. (Aparté) Les sources d'informations : Il existe 2 types de récepteurs : Les récepteurs externes : ce sont les 5 organes des sens Les récepteurs internes : il y a deux systèmes : – les propriocepteurs (captent les info sur le corps à l'arrêt ou en mouvement => ce sont les récepteurs kinesthésiques: situés dans les tendons, les muscles et les articulations. Ils permettent d'assurer les relâchements et les contractions en fonction du mouvement à accomplir). Ils sont sensibles aux variations de position des articulations, aux variations de pression, à l'accélération, aux paramètres de la vitesse. – Les récepteurs du système labyrinthique : situés dans l'oreille interne et indiquent le placement de la tête dans l'espace mais aussi l'ensemble des mouvements du corps, leur orientation, et leur variation de vitesse. Position statique : saccule et utricule. Dynamique : canaux semi-circulaires. 9/ Problème : Un nageur effectue un 25m NL en 15secondes effectuant 22 mouvements, calculez sa vitesse, sa fréquence, son amplitude et son indice de nage. Vitesse = d/t ou amplitude * fréquence => 25/15 → 1,6m/s Fréquence = nombre de cycle en 1minute => 11*4 = 44cycles/minutes Amplitude = Vitesse / fréquence => 2,18 m/cycle (distance parcourue grâce à un cycle de bras) Indice de nage = Vitesse * Amplitude => 3,5 En 25m, il fait une coulée de 5m La fréquence ne change pas!!! CF espace prof : Amplitude : ou la distance par cycle, correspond à la distance parcourue lors d'un cycle de bras, elle s'exprime en mètres par cycle. 2 façons de la calculer, * diviser la distance par le nombre de cycles ..

La fréquence de nage : nombre de cycles réalisés par unité de temps (généralement la minute) s'exprime donc en cycles/minutes. Diviser le nombre de cycle par le temps mis pour effectuer le parcours. La vitesse de course ou de nage : peut se calculer de 2 façons d'abord à partir de l'amplitude et de la fréquence puisque : L'indice de nage : inventé par COSTILL est le produit de la vitesse et l'amplitude il existe plusieurs formules équivalentes : I nage = vitesse*amplitude I nage = (vitesse²/fréquence)*60 D'après l'étude des finales des JO de 1960 à 1996 on constate une augmentation …...