Le saut vertical est le geste idéal pour une première analyse intégrée, car il est simple (mouvement vertical) mais mobilise tous les concepts.
Décomposons le saut en 4 phases et voyons quel domaine s'applique à chacune :
Le sauteur est debout, immobile. Les forces en jeu sont :
- Le poids (vers le bas) : P = m × g
- La réaction du sol (vers le haut) : égale et opposée au poids
Le bilan des forces est nul : pas de mouvement. C'est l'équilibre (1re loi de Newton).
Le sauteur fléchit les genoux et les hanches. Analyse :
- Cinématique : le centre de masse descend (déplacement négatif). La vitesse est dirigée vers le bas.
- Dynamique : la réaction du sol diminue (le sauteur « s'allège » en fléchissant). La force nette est vers le bas.
Le sauteur pousse le sol avec ses jambes. C'est la phase clé :
- Dynamique : la réaction du sol dépasse largement le poids. La force nette est vers le haut. Le sauteur accélère.
- Énergétique : les muscles produisent du travail mécanique positif. L'énergie cinétique augmente.
Le sauteur quitte le sol. Il n'y a plus de réaction au sol.
- Cinématique : le centre de masse monte puis redescend en suivant une trajectoire déterminée par la vitesse de décollage.
- Énergétique : l'énergie cinétique se transforme en énergie potentielle (hauteur). Au sommet, toute l'énergie cinétique est convertie.