[PDF] [PDF] BASES BIOMECANIQUES DE LA NATATION

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RAPPELS

On peut aller à la piscine pour des raisons différentes, dans des états d'esprit différents : - baignade (récréation, ...) - natation scolaire (adaptation au milieu) - natation sportive (compétition)  efficace (rapide), efficient (économe) - Activités Aquatiques Autonomes (A.A.A.) : water-polo, plongeon synchronisé, sauvetage sportif.

DEFINITIONS

Natation scolaire (autonomie de l'élève) :

" Nager c'est se propulser (sur l'eau, sous l'eau et dans l'eau), de façon efficace (voire efficiente). C'est aller le plus vite possible d'un point à un autre et / ou le plus loin possible ».

Natation sportive (compétition) :

" C'est franchir dans l'eau une distance délimitée à sa surface plus rapidement que les autres et / ou le plus rapidement possible en excluant l'utilisation d'accessoires, d'artifices. »

CARACTERISTIQUES DU MILIEU

- fluidité : recherche et création d'appuis plus 'solides' pour s'adapter et se propulser dans ce milieu. - densité : g/cm

3 > air, résistance.

- opacité : l'eau perturbe les prises d'informations visuelles et auditives. - apesanteur : due au principe de la poussée d'Archimède. - température : elle est inférieure à celle du corps humain. - pression : en bar/cm² ; elle perturbe la respiration (il faut expirer fort dans l'eau). Le fait de vouloir se déplacer dans ce milieu va donc poser un certain nombre de :

- problèmes affectifs : le débutant est contracté, incoordonné, centré sur lui-même,

paniqué ou euphorique  danger. - problèmes biomécaniques : équilibre, propulsion, respiration. - problèmes informationnels : le débutant est centré sur lui-même ; kinesthésie et schéma corporel sur le monde environnant (physique et humain). - problèmes énergétiques : le débutant gaspille son énergie (cause affective et biomécanique).

LES PROBLEMES FONDAMENTAUX

POSES PAR LA NATATION

Si l'on parle de natation, on s'adresse généralement à des individus qui ont résolu en grande partie leurs problèmes affectifs vis à vis de l'eau. Le but est de faire progresser en résolvant des problèmes biomécaniques. 1.

L'EQUILIBRE DU CORPS

Passer d'un équilibre vertical (assuré par les bras) à un équilibre horizontal (assuré

par les jambes). 2.

LA PROPULSION

Passer d'une propulsion effectuée par les membres inférieurs à une propulsion effectuée essentiellement par les membres supérieurs. 3.

LA RESPIRATION

Passer d'inspirations actives et d'expirations passives à des expirations actives et des inspirations 'passives, réflexes'. 4.

L'INFORMATION

Passer de prises d'informations liées à la verticalité terrienne (visuelle) à des prises d'informations liées à l'horizontalité aquatique (kinesthésiques). 5.

LA GESTION ENERGETIQUE

Passer d'une gestion de survie (affectif) coûteuse à une gestion planifiée (économie, tactique et stratégie de course).

I. L'EQUILIBRE

A. L'EQUILIBRE STATIQUE VERTICAL

" Tout corps plongé dans un fluide subit une poussée verticale dirigée vers le haut égale au poids du volume de fluide déplacé et appliqué en son centre de gravité ». (loi d'Archimède) force de pesanteur poussée d'Archimède appliquée au centre de gravité (G) appliquée au centre de poussée (P) centre de gravité et centre de poussée confondus dans le cas d'une figure homogène et symétrique Si un nageur a un volume supérieur à sa masse, il flottera. S'il a un volume égal à sa masse, il est entre deux eaux. Si au contraire il a un volume inférieur à sa masse, il coulera en position statique. Un nageur qui flotte fera plutôt des longues distances alors qu'un nageur qui coule fera plutôt du sprint. Quelle que soit sa position, le nageur aura le même volume qui flottera.

B. L'EQUILIBRE STATIQUE HORIZONTAL : COUPLE DE

REDRESSEMENT

Notre corps est hétérogène (au niveau de la densité et des masses) et déformable. Les membres et la tête sont les parties les plus denses ; le thorax est la partie la plus légère. La bascule de la tête (regard vers le fond de la piscine) permet la remise en équilibre horizontal.

C. L'EQUILIBRE DYNAMIQUE DE NAGE : EQUILIBRATION

Les trois types de déséquilibre sont dus à des problèmes de respiration (surtout d'inspiration), des problèmes de prise d'information et des problèmes de propulsion.

Ces trois types de déséquilibre sont :

- le roulis (vue de face) - le tangage (vue de profil) - le lacet (vue du dessus ou du dessous) La solution pour résoudre ces trois problèmes de déséquilibre est l'équilibration par les jambes, le gainage au niveau du bassin et la prise d'appuis.

II. LA PROPULSION

A. LES RESISTANCES A L'AVANCEMENT

Il y a quatre types de résistances à l'avancement : - la résistance frontale (en front du nageur) - l'aspiration de queue ou résistance tourbillonnaire (derrière le nageur) - le frottement superficiel (le long du corps du nageur) - les vagues (à la surface de l'eau) La résistance à l'avancement R est le résultat de deux forces perpendiculaires : la portance P et la traînée T. La force de résistance est toujours perpendiculaire à l'axe du nageur. Plus le nageur est à plat, plus la résistance à l'avancement est faible.

L'écoulement de l'eau plus rapide en

haut créé une dépression.

La portance ici orientée vers le haut est

créée par la différence de pression. L'orientation de la main modifie la portance et la traînée. L'angle optimal à l'avancée du nageur est d'environ 30 à 45°. C'est cet angle qui offre le moins de résistance à l'avancement. La main ne doit pas être à la perpendiculaire car la force de traînée est alors très importante.

B. LES PARAMETRES DE RESISTANCE A L'AVANCEMENT

Les trois paramètres de la résistance à l'avancement sont K , S et V :

R = K . S . V²

1.

LE COEFFICIENT DE LA FORME K

Mieux le nageur est profilé, mieux il pénétrera dans l'eau (bras vers l'avant plutôt que le long du corps). 2.

LA SURFACE DU MAITRE COUPLE S

Plus la surface de maître couple est grande, plus la résistance à l'avancement est importante (nageur à plat plutôt que nageur debout dans l'eau). 3.

LA VITESSE V

Plus la vitesse est importante, plus la résistance à l'avancement augmente rapidement (coefficient 2).

C. LES FACTEURS DE PROPULSION

En natation, le premier critère est le temps réalisé (temps T en secondes ou en minutes) sur une distance donnée (distance D en mètres)  performance. Pour effectuer cette distance le nageur est allé à la vitesse V (en m/s).

T (s) = D / V = m / m

/s or V (m/s) = A (m/c) ×××× F (c/s) Amplitude: distance horizontale parcourue par un cycle de bras.

Fréquence: nombre de cycles de

bras effectués par seconde. L'amplitude peut s'améliorer alors que la fréquence est quasiment déjà acquise.

D. LES MODELES DE PROPULSION

LE MODELE DU PEDALO : moulinage avec les bras tendus.

A une certaine époque (18

e siècle  loi de Newton action - réaction), on pensait qu'il suffisait de 'mouliner' avec les bras tendus pour avancer dans l'eau. On sait aujourd'hui que ce modèle élémentaire n'est pas efficace car il provoque une grosse fatigue. LE MODELE DE L'AVIRON : bras tendus, maximum d'amplitude, augmentation de vitesse sur la fin du mouvement. Ce modèle est plus efficace mais toujours très fatigant. LE MODELE DE LA PAGAIE : les bras vont chercher loin devant, puis le nageur déplace ses appuis sinusoïdalement. Ce modèle plus efficient ne s'effectue cependant que dans deux dimensions.

E. LES REPRESENTATIONS DE LA PROPULSION

Aujourd'hui, le modèle utilisé est

LE MODELE DE L'HELICE. Ce modèle utilise une

troisième dimension par rapport au modèle de la pagaie, on cherche de la profondeur. Bras cassé, coude haut, la main va plus vite que le coude. Il faut créer un appui le plus loin devant et se déplacer par rapport à cet appui (la main entre et sort de l'eau au même endroit).

III. LA RESPIRATION

A. INFLUENCE DE LA RESPIRATION SUR L'EQUILIBRE DU CORPS Placement de la tête dans l'axe du corps pour ne pas perturber l'équilibre du corps. La respiration doit être la plus brève possible. Inspiration placée systématiquement dans les 'trous moteurs'.

B. INFLUENCE DE LA RESPIRATION SUR LA PROPULSION

La propulsion s'effectue par les bras. Or les bras sont fixés sur la cage thoracique. Il faut garder l'inspiration le plus longtemps possible (il y a même un tout petit temps d'apnée). L'inspiration est la conséquence de l'expiration.

C. INFLUENCE DE LA RESPIRATION SUR LA GESTION

ENERGETIQUE

RESUME DU COURS :

Caractéristiqs du milieu :

- fluidité (recherche d'appuis solides) - densité - opacité (perturbe prise d'infos.) - apesanteur - T° (< à celle du corps humain) - pressθ (perturbe respiratθ)

Cela engendre problèmes :

- affectifs (peur du danger) - biomécaniqs (équilibre, propulsθ, respiratθ) - prise d'infos. - énergétiqs

Problèmes biomécaniqs :

• équilibre corps (de équilibre vertical à équilibre horizontal assuré par jambes).

Déséquilibres : roulis (de face), tangage (de profil), lacet (de dessus). • propulsθ (passer de propulsion par jambes à propulsion par bras essentiellem t).

Résistances à l'avancem

t : résistance frontale, aspiratθ de queue, frottement superficiel, vagues.

Résistance à l'avancem

t R = portance P × traînée T. R = K×S×V² K: coeff. de la forme S: surface du maître couple V: vitesse Modèles de propulsθ : pédalo, aviron, pagaie et enfin hélice.

• respiratθ (passer d'inspi. actives & expi. passives à expi. actives & inspi. réflexes)

Influence sur équilibre du corps (respi. placée dans 'trous moteurs'), sur propulsθ (petit temps d'apnée) et sur gestθ énergétiq. • info. (prise d'infos. kinesthésiqs liée à l'horizontalité). • gestθ énergétiq (passer de gestθ de survie à gestθ planifiée).quotesdbs_dbs35.pdfusesText_40

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