Principe de la conservation de l'impulsion

 

Notion 1 Le moment d'un point matériel en rotation autour d'un axe dépend de sa vitesse angulaire et de la longueur du levier qui l'anime.

Notion 2 Lorsqu'un athlète est en équilibre sur une trajectoire (volte, saut) il ne peut pas trouver, le ou, les points d'appuis nécessaires pour appliquer, la ou, les forces qui lui permettraient de modifier cette trajectoire. En effet, en motricité "terrestre" la résistance aérodynamique n'est pas assez forte pour fournir un point d'appui comme c'est par exemple le cas en chute libre (parachutisme). Par contre, il pourra modifier la position de ses segments libres en les mobilisant à partir d'un point fixe virtuel (généralement son centre de gravité); une telle mobilisation sur une trajectoire impliquera ce que l'on nomme la compensation contro-latérale et qui veut qu'à chaque masse mobilisée dans une direction corresponde la mobilisation d'une masse égale dans une direction diamétralement opposée, et déplacée d'une même quantité de mouvement. Le tout ayant pour but de maintenir l'équilibre de la répartition des masses autour du CdG.

Un athlète sans appui peut donc toutefois mobiliser, en prenant appui sur sa masse corporelle, soit un segment, soit un étage; ce sera particulièrement le cas dans les sauts où la durée de la trajectoire permet ce type de mobilisation, soit pour maintenir l'équilibre, soit pour anticiper les actions d'évitement ( hauteur, perche) ou pour améliorer la performance (longueur, triple).

Dans le cas de l'entrée dans la volte au disque, photo ci-contre, la projection du genou droit vers le centre du cercle(flèche 3) et l'impulsion longue de la jambe gauche(flèche 1) ont, d'une part doté chacun de ces segments d'une inertie et, d'autre part écarté leur masse du centre de rotation. Le fait alors de rapprocher simultanément ces masses du centre de rotation par une action énergique de "serrer les genoux" va, à cause de la diminution du levier(composante de leur moment angulaire), augmenter leur vitesse angulaire afin que la valeur de leur moment reste identique.

Cette action de "serrer les genoux" (flèche 2) sera la cause de la prise d'avance en rotation de l'étage moteur par rapport à l'étage de réalisation dont la vitesse angulaire aura été maintenue constante par la fixation des membres supérieurs (ce qui ne modifie pas la vitesse angulaire de cet étage)..

Ce principe est celui qu'utilise la patineuse pour accroître sa vitesse de rotation lors de l'exécution de la toupie qu'elle démarre bras et jambes relativement écartées de l'axe vertical de rotation. Le fait de rapprocher alors ces (ses) segments libres de cet axe fera que sa vitesse angulaire augmentera.
On peut expérimenter ce principe assis sur un tabouret pivotant et tenant à bouts de bras écartés deux masses (2 bouteilles d'eau suffisent), lancé en rotation par un observateur, le fait de rapprocher les bras du corps accroît la vitesse de rotation et la ralentit si on écarte les bras dans leur position d'origine.

Voir également la mise en œuvre de ce principe lors de la suspension en longueur.

Dans le cas de la mobilisation volontaire d'un seul segment, le maintien du moment d'inertie global du corps en équilibre sur une trajectoire mobilisera automatiquement, et d'une façon contro-latérale, une masse identique dans une direction opposée. C'est le cas par exemple en ventral où, lors du franchissement, il suffit de rétropulser en abduction le bras engagé au-dessus de la barre pour engendrer une rétropulsion abduction de la jambe d'impulsion ce qui permettra à cette jambe d'éviter de toucher la barre. CF analyse du saut en hauteur.

Bien qu'étant réalisée alors que l'on est en appui unipodal au sol, l'équilibration automatique (sans intervention d'un contrôle central) de la marche est un bon exemple de mobilisation contro-latérale. En effet, la projection du membre qui va assurer la reprise du pas entraîne systématiquement l'antépulsion du membre supérieur opposé sans qu'il n'y ait intervention de la motricité volontaire; le tout afin que le corps puisse se déplacer en ligne droite. Courir les bras attachés le long du corps fournit une bonne expérience du rôle équilibrateur des bras dans la course.

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