Biomecanique | Dr. Goulu

Quelqu'un peut m'aider dans mon projet sur le saut en hauteur je vais faire une étude énergétique en style Fosbury Flop mais je ne sais comment puis-je commencer ?

Mon, 06 Nov 2023 00:00:00 +0000

Réponse publiée

En principe l’énergie cinetique du coureur = énergie potentielle de son centre de gravité au sommet du saut.

Avec un élan à 10m/s ca donne environ 5m de haut.

Avec une perche le sauteur franchit plus parce qu’il se pousse encore plus haut avec les mains en s’appuyant sur la perche.

En saut en hauteur on arrive péniblement à 45% des 5m parce que nos os et muscles n’ont pas le coefficient de restitution d’une perche en carbone.

Sert-il de courir pour sauter haut ?

Tue, 24 May 2022 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Absolument.

Ou plutôt , avec le on plafonne à 1m 90 (Wow !)

Pour aller plus haut, il faut convertir l’énergie cinétique du coureur en énergie potentielle pour passer au dessus de la barre.

Calculons la hauteur qu’un sauteur parfait atteindrait s’il arrivait à effectuer cette conversion à 100% :

son énergie cinétique vaut $e= m.v^2/2$ où m est sa masse et v sa vitesse au moment de l’appel, et son énergie potentielle est égale à $e=m.g.h$ quand il passe la barre à une hauteur h, $g = 9.81 m/s^2$ étant l’accélération de la pesanteur terrestre.

Il peut donc s’élever à une hauteur $h=v^2/2g$, qui ne dépend pas de la masse, ce qui m’encourage beaucoup.

Estimons v=10m/s pour être cohérent avec un 100m en 10 secondes, et on obtient h=5.1 mètres, record potentiel du saut en hauteur.

Moralité : un sauteur en hauteur est très peu efficace, puisqu’il n’atteint pas la moitié de ça : 2.45 m.

A moins que… et si on utilisait une perche bien flexible pour obtenir une conversion de l’énergie quasi optimale ?

Là on a un autre problème : le record du saut à la perche, c’est 6m 20 ! Comment expliquer ça ?

d’une part grâce à sa position arquée , le centre de gravité du sauteur passe sous la barre
comme au saut sans élan, le sportif donne probablement une force verticale au moment où la perche est pliée au max, ayant absorbé l’énergie cinétique de sa course (moins au saut en hauteur, ou ce sont les muscles de sa jambe d’appel qui stockent l’énergie…)
mais surtout, le sauteur à la perche se pousse encore vers le haut avec ses bras en s’appuyant sur sa perche. Etendu une fois un commentateur sportif dire que pour battre le record du monde à la perche, il fallait avoir le record du saut en hauteur sur les mains (que je n’ai pas trouvé)

Comparée à une machine, l'énergie consommée par un humain pour réaliser une tâche a-t-elle un bon rendement ?

Thu, 25 Mar 2021 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Le rendement énergétique du corps humain (énergie consommée par rapport au travail fournit par les muscles) se situe entre 20 et 25% selon .

et entre 14 et 27% selon

C’est comparable à un mauvais moteur à combustion, mais faible par rapport aux moteurs électriques

Notes de bas de page

Quels sont les facteurs qui déterminent la vitesse maximale qu'un être humain peut atteindre en courant ?

Mon, 18 May 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Cet article est très intéressant:

En gros il faut :

transmettre une forte impulsion au sol. Actuellement lors d’un 100m ces impulsions sont 30% plus faibles que lors de l’appel pour un saut en longueur où il est arrivé que des sauteurs se cassent la jambe… Donc il faut une grande puissance musculaire, et des os résistants.
le faire souvent, donc augmenter la fréquence des pas. Pour ça il faut accélérer très fort le bas des jambes, ce qui nécessite qu’elles soient toutes fines comme celles des guépards, ou les lames de carbone de Pistorius …

Les deux étant un peu contradictoires, l’article estime que le compromis maximum pour un humain (amputé?) est d’environ 9s pour 100m.

On ne sait effectivement pas pourquoi Usain Bolt ne fait que 9.58 . Peut-être parce qu’il fait 94kg pour 1.95 m. Il faudrait un gars capable comme lui de fournit 2600 Watt (!!!) pendant la course, mais plus léger, et si possible plus aérodynamique. En effet, seulement 7.6% de sa puissance a servi à l’accélérer pendant le record du monde, le reste c’est le frottement dans l’air !