Fiche de révision

Biomécanique des gestes sportifs

Analyse mécanique des performances sportives

Mis à jour le

  • L1

Ce que tu vas réviser

  • 1. La course à pied : un geste cyclique
  • 2. Le saut : décoller du sol
  • 3. Le lancer : projeter un objet

L'essentiel du chapitre

1. La course à pied : un geste cyclique

La course à pied est le geste sportif le plus étudié en biomécanique. Chaque foulée se décompose en deux grandes phases :

  1. Phase d'appui : le pied est au sol. Le coureur freine puis se propulse.
  2. Phase de vol : les deux pieds sont en l'air. Le coureur est en « projectile ».

En endurance, la phase d'appui représente environ 60 % du cycle. En sprint, elle ne représente que 40 % : le sprinter passe plus de temps en l'air !

La vitesse de course dépend de deux paramètres simples :

  • La fréquence de foulée : combien de foulées par seconde (en Hz)
  • La longueur de foulée : la distance parcourue à chaque foulée (en m)

Pour courir plus vite, il faut augmenter l'un, l'autre, ou les deux.

2. Le saut : décoller du sol

Le saut est un geste explosif où l'objectif est de projeter le centre de masse le plus haut (saut vertical) ou le plus loin (saut en longueur) possible.

Le secret d'un bon saut, c'est l'impulsion : la force exercée sur le sol pendant un temps court. Plus l'impulsion est grande, plus la vitesse de décollage est élevée.

En saut vertical (type counter-movement jump), le sauteur enchaîne :

  1. Un contre-mouvement : flexion rapide des genoux
  2. Un freinage : les muscles freinent la descente
  3. Une poussée explosive : extension rapide des jambes

3. Le lancer : projeter un objet

Dans les lancers (poids, javelot, disque), l'objectif est de projeter un engin le plus loin possible. La distance dépend principalement de :

  1. La vitesse d'éjection : c'est le facteur dominant. La portée est proportionnelle au carré de la vitesse !
  2. L'angle d'éjection : en théorie 45° est optimal, mais en pratique c'est souvent différent
  3. La hauteur de lâcher : plus on lâche haut, plus l'engin vole longtemps

Pourquoi la vitesse est-elle si importante ? Parce que si vous doublez la vitesse d'éjection, vous quadruplez la distance. C'est pourquoi les lanceurs travaillent surtout la puissance et la rapidité du geste.

Formules du chapitre

v = f × L

Où :

  • v = Vitesse de course
  • f = Fréquence de foulée
  • L = Longueur de foulée

Exemple concret : Un jogger court à 3 Hz de fréquence et 1,5 m de longueur de foulée. Sa vitesse est : v = 3 × 1,5 = 4,5 m/s, soit 16,2 km/h. Un bon rythme de footing !

L'impulsion est le produit de la force par la durée de son application. Plus la force est grande et plus elle dure longtemps, plus l'impulsion est importante.

I = F × Δt

Où :

  • I = Impulsion
  • F = Force moyenne exercée
  • Δt = Durée d'application de la force

Exemple concret : Un basketteur exerce une force moyenne de 1500 N pendant 0,3 s. Son impulsion est : I = 1500 × 0,3 = 450 N.s.

Usain Bolt ne fait que 41 foulées pour parcourir 100 m, contre environ 45 pour la plupart des autres sprinters. Sa longueur de foulée exceptionnelle (liée à sa taille de 1,95 m) compense une fréquence de foulée relativement basse. Ce simple constat illustre un principe fondamental : la vitesse de course dépend du produit fréquence × longueur de foulée. Comprendre la biomécanique des gestes sportifs, c'est apprendre à décomposer chaque mouvement pour l'améliorer.

Notions clés dans le cours

Ces termes sont replacés dans la phrase où ils apparaissent dans le chapitre.

  • centre de masse

    Le saut est un geste explosif où l'objectif est de projeter le centre de masse le plus haut (saut vertical) ou le plus loin (saut en longueur) possible.

  • force

    Le secret d'un bon saut, c'est l'impulsion : la force exercée sur le sol pendant un temps court.

2 questions pour te tester

  1. 1.De quoi dépend la vitesse de course à pied ?
    • De la taille du coureur uniquement
    • Du produit fréquence × longueur de foulée
    • De la masse du coureur
    • De la force de gravité

    Bonne réponse : Du produit fréquence × longueur de foulée

    La vitesse de course est le produit de la fréquence de foulée (foulées/s) par la longueur de foulée (m) : v = f × L. Augmenter l'un ou l'autre facteur augmente la vitesse.

  2. 2.Quel est le facteur dominant pour la distance d'un lancer du poids ?
    • L'angle d'éjection
    • La vitesse d'éjection
    • La masse de l'engin
    • La hauteur de lâcher

    Bonne réponse : La vitesse d'éjection

    La vitesse d'éjection est le facteur dominant : la portée est proportionnelle au carré de la vitesse. Doubler la vitesse quadruple la distance.

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