Bases Mécaniques de l'Enseignement de la Natation

 Doc. Alain Sergent. 96.

Quelques vitesses :

            - V cr              : 2.06 m/s

            - Vpap             : 1.89 m/s

            - Vdos             : 1.85 m/s

            - dauphin         : 7      m/s

            - barracuda      : 11    m/s

 

Définitions :

 

un fluide : corps qui n'a pas de forme propre.

 

Biomécanique : science qui étudie les forces externes et internes agissant sur le corps humain et les effets produits par celles-ci.

 

L'hydrostatique : étude des forces quand le corps et en équilibre dans l'eau (flottabilité).

 

Masse : quantité de matière contenue dans un corps. (en Kg)

 

Poids :: masse*g (pesanteur) (en N).

 

Densité : rapport masse/volume unitaire. (la densité de l'eau est 8 fois supérieure à celle de l'air => plus de résistance).

 

Centre de gravité : résultante de toutes les actions sur le corps. Pour le nageur, le CG est au niveau de la 5° lombaire.

 

Plans de gravité : (passent tous par le CG)

            - Plan sagittal (droite/gauche)

            - Plan frontal : coupe sur le coté (antérieur/postérieur)

            - Plan horizontal (supérieur/inférieur)

 

Pression hydrostatique : résultante des forces de pesanteur sur une surface.

 

Flottabilité : état d'équilibre (poussée d'Archi = F pesanteur).

 

Poussée d'Archimède : tout corps plongé dans un liquide subit une poussée verticale ascendante = au poids du volume de liquide déplacé.

 

Conséquences pédagogiques :

            - force de pesanteur fait couler

            - force d'Archi fait remonter => on ne coule pas lorsque l'on rentre dans l'eau (même sans mvt) => apprendre à nager ¹ apprendre à flotter.

 

Conséquences techniques :

            - augmentation du volume d'eau => augmentation de la poussée d'Archi.

            - Faire la planche : décontraction.

            - immersion de la tête.

            - ne pas garder un volume d'air trop grand.

 

Conditions corporelles :

Les muscles et les os ont une densité >1

Les corps gras ont une densité <0 (flottant).

 

Volume pulmonaire : plus il est important plus il peut y avoir un déséquilibre.

 

3 âges sont favorables pour apprendre à nager :

            - l'enfance : pas beaucoup de muscle, plus de cartilage que d'os.

- pré adolescence (10-12 ans) : augmentation des tissus graisseux.

            - 3° âges : os poreux.

 

2 tests de flottabilité :

            - vertical : repérer le niveau d’immersion.

            - horizontal : compte le temps qu'il faut pour passer d'un équilibre sur le dos à un équilibre vertical.

 

Couple de redressement :

 

Conséquences pédagogiques : faire ressentir les forces (pas de flotteur...)

 

Conséquences techniques : pour être horizontale il faut une bonne propulsion jambes.

 

Hydrodynamisme : mécanique qui étudie la circulation, la pression et l'énergie des fluides.

 

Principe de déplacement dans l'eau (locomotion aquatique)

 

                        diminuer les résistances = équilibration

nager               techniques de nage/réglementations

                        augmentation de la propulsion. propulsion+respiration.

 

Amélioration de l'apprentissage :

            - qualité de l'eau :     Dureté : présence de sels (calcium/magnésium)

                                               Densité : fonction de la T° du bassin.

T° basse => hausse de la densité => meilleure flottabilité.

                                               Viscosité : fonction de la T° du bassin.

T° élevée => baisse de la viscosité => mauvaise flottabilité

 

            - caractéristique hydrodynamique du nageur : résistance à l'avancement

                        R=K.S.v²

avec :   K = coefficient de forme

            S = surface de maître couple

            v = vitesse

 

Maître couple : projection horizontale du nageur sur un plan vertical.

 

En natation, il y a 3 forces à vaincre :

            - traînée de forme à l'avant du corps.

            - traînée d'écoulement le long du corps; pb de couche limite = particules d'eau restant collées au corps.

            - traînée de remous à l'arrière.

 

Conséquences pédagogiques :

            - alignement du corps dans tous les axes (pas d’oscillation)

            - efficacité de la propulsion.

 

Le déjaugeage : lorsque la force de portance prend le dessus sur celle de traînée => élévation du corps (lié à la vitesse).

 

Théorie de la coïncée : (brasse).

 

Propulsion par la traînée : (par Cateau) on ramène l'eau vers l'arrière après appui.

 

Propulsion par la portance (actuelle) : on essaie d'augmenter la portance

 

Efficacité des actions de propulsions :

            - constitution corporelle => donne plus ou moins d'appui.

            - indice morphologique.

            - cadence (bras/jbs) continuité des actions motrices : pas de tps mort.

            - rapport amplitude/fréquence : vitesse = fr*ampl => travail sur l'amplitude (orientation des surfaces motrices, trajets...).

            - indice de nage = vitesse*ampl.

            - indice de propulsion : la main ressort là ou elle est rentrée.

 

            Ip = ampl*4*Longueur membres supérieurs