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analyse du mvt

Publié le 16/12/2012

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Sujet : « Tout corps persévère dans l’état de repos (…) dans lequel il se trouve, à moins qu’une force n’agisse sur lui, et ne le contraigne à changer d’état. « (Isaac Newton, Principe de l’inertie).   Expliquez le sens que peut avoir cette affirmation pour l’équilibre du sportif. Vous prendrez appui sur l’activité que vous avez pratiquée ce semestre.     Javier Sotomayor Sanabria détient, depuis le 27 juillet 1993, le record du monde de saut en hauteur avec un saut de 2,45 m. Ce cubain, considéré comme le plus grand sauteur en hauteur de son époque, a franchi à 21 reprises une barre supérieure à 2,40 m. Afin d’arriver à de telles performances, un équilibre parfait est nécessaire. Le principe d’inertie d’Isaac Newton est sa première loi, elle a été publiée en 1687 dans son ouvrage « Principia Mathematica «. Newton nous parle dans son affirmation d’un « corps (…) dans l’état de repos «, et ce corps dans l’état de repos désigne tout simplement un état de stabilité d’un corps provoqué par la compensation des forces qui s’exercent sur le centre de gravité. En effet, si la somme des forces qui agissent sur un système est nulle, on dit alors que le centre d’inertie de ce système possède un mouvement rectiligne uniforme. D’un point de vue mathématiques, cela donne : SommeFExt = 0. La condition de stabilité, qui est l’aptitude d’un corps à revenir dans son état d’équilibre initial quand il l’a quittée, est rendue possible par la position du sportif par rapport à son polygone de sustentation (base d’appui). On peut donc dire que la condition d’équilibre d’un corps est liée au jeu de compensation des forces qui s’appliquent à ce même corps. On peut en tirer deux types de forces différentes : les forces externes et les forces internes. L’objet de notre devoir sera de montrer que des différentes forces peuvent s’appliquer sur le corps d’un sportif, et que ces forces peuvent avoir un impact sur l’équilibre du sportif. Dans un premier temps, nous montrerons que des forces externes peuvent intervenir sur l’équilibre du sportif,  puis nous nous attacherons à montrer que des forces internes peuvent également avoir un impact sur cet équilibre.           Dans cette première partie, nous allons montrer que des forces externes, tels que les forces de frottement, les forces aérodynamiques et l’énergie potentielle, interviennent sur l’équilibre du sportif. Les forces externes représentants  les...

« et que ces forces peuvent avoir un impact sur l'équilibre du sportif.

Dans un premier temps, nous montrerons que des forces externes peuvent intervenir sur l'équilibre du sportif,  puis nous nous attacherons à montrer que des forces internes peuvent également avoir un impact sur cet équilibre.           Dans cette première partie, nous allons montrer que des forces externes, tels que les forces de frottement, les forces aérodynamiques et l'énergie potentielle, interviennent sur l'équilibre du sportif.

Les forces externes représentants  les forces qui agissent sur le système étudié en réaction aux forces internes créée par ce système, ce sont les forces de contact.   En effet, les forces de frottement, qui s'exercent quand deux surfaces sont en contact et s'opposent au mouvement relatif de ces deux surfaces soit statiques soit dynamiques, peuvent agir sur l'équilibre du sportif. Pour illustrer nos propos, nous pouvons prendre l'exemple de l'athlétisme.

Pour avancer, un athlète prend appui sur le sol et son pied exerce sur le sol une force dirigée vers le bas et vers l'arrière, tandis que le sol exercera lui une force directement opposée à la force du pied.

La composante horizontale que l'on va appeler F1 a le même sens que le mouvement, et c'est cette composante, qui est une force de frottement, qui va permettre au sportif d'avancer.

Cette force aura un impact sur l'équilibre de l'athlète, car en faisant avancer l'athlète, elle va également lui permettre de provoquer une succession de mise en déséquilibre et de stabilisation.

Effectivement, le fait d'avancer va provoquer le déplacement du centre de gravité en dehors du polygone de sustentation, et c'est pour cela que l'athlète connaitra des situations de déséquilibre : un corps est considéré comme stable quand la droite passant par son centre de gravité se projette perpendiculairement à l'intérieur de son polygone de sustentation, ce qui n'est pas le cas durant la course d'élan (ou à de brefs moments).. »

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