Les déterminismes du milieu aquatique

Les déterminismes du milieu
aquatique
Contraintes
biomécaniques
Plan
•Poussée d’Archimède et couple de
force
•Les principes de propulsion
•Les résistances à l’avancement
•Les paramètres d’amplitudefréquence
Poussée d’Archimède
Pourquoi un objet flotte?
P + Pa > 0
P + Pa = 0
REMONTE
EQUILIBRE
Poussée d’Archimède
Poids (mg)
+
Pourquoi un objet coule?
P + Pa < 0
+
+
Définition d’une force
Une force se définit par:
-une direction
-un sens
-un point d’application
-une intensité
Poids et Poussée d’Archimède
Force
Poids
Poussée Archimède
Direction
verticale
verticale
Sens
bas
haut
Point
d’application
Centre de
gravité (L5)
Centre géométrique du
volume d’eau déplacé
(L1)
Intensité
Masse objet*g
Masse eau déplacée*g
Rapport entre la masse de l’objet et la masse
du même volume d’eau : la densité
Poids de l’objet
DENSITE =
Poids du même
volume d’eau
Poids de l’objet
Poids du même
volume d’eau
Balle de tennis
(P + Pa = 0) donc Poids = Poussée d’Archimède
Poids de l’objet
DENSITE = 1
Poids du même
volume d’eau
(volume d’eau
déplacé)
EQUILIBRE
Poussée d’Archimède (meau X g)
Poids (mg)
FLOTTAISON
Balle de ping pong qui remonte
P + Pa > 0
Pa > P
Poids volume d’eau déplacé>poids objet
Poids de l’objet
DENSITE < 1
Poids du même
volume d’eau
(volume d’eau
déplacé)
Balle de ping-pong qui flotte
(P + Pa = 0) donc Poids = Poussée d’Archimède
Masse objet * g = Masse volume d’eau déplacé*g
FLOTTAISON
Poussée d’Archimède (meau X g)
Poids (mg)
Equilibre
+
Boule de pétanque
P + Pa < 0
P > Pa
Poids objet > Poids volume
d’eau déplacé
Poids de l’objet
Poids du même volume
d’eau (volume d’eau
déplacé)
DENSITE > 1
+
Peut-on améliorer sa flottabilité?
Cazorla, 1993 propose 7 niveaux de
flottabilité en inspiration forcée.
Niveaux de flottabilité et
caractéristiques anthropométriques
Densité du corps dans l’eau douce
D (os) = 1,8
D (muscle) = 1,05
D (mgrasse) = 0,95
Æ femmes: 23% masse graisseuse
hommes: 15%
Æ Inégalité des chances dans
la tache de flottaison passive
Poussée d’Archimède
Même corps, même densité
P + Pa < 0
IMMERSION
Même corps et densité,
volumes immergés différents
P + Pa > 0
FLOTTAISON
Autre manière d’augmenter son
volume immergé
augmenter le volume du corps immergé
Inspiration forcée
Expiration forcée
Le couple de redressement
Rappel
Action d’une force sur une rotation
• L’action d’une force sur une rotation s’appelle un
moment de force
• Il dépend de l’intensité de la force et de la distance la
plus proche séparant la direction de la force et l’axe de
rotation.
• Si cette distance est nulle, la force ne produit pas de
rotation.
• Lorsque 2 forces sont mises en jeu autour du même axe
de rotation, on parle de couple de force.
Poussée d’Archimède
Le couple de redressement
Autre test de flottabilité
L’équilibre naturel dans le
milieu aquatique est
l’équilibre vertical.
Nager à l’horizontal, c’est
donc créer
et maintenir
un équilibre instable.
Conclusions
P + Pa >0
Pa> P
Masse 1litre eau * g > masse 1 litre d’air *g
Densité<1
P + Pa = 0
Masse d’eau du Volume d’eau déplacé * g
=
Masse 1 litre d’air * g
Densité<1