Analyse du système S3 (athlète)

Des trois systèmes proposés, S3 est celui qui nous intéresse particulièrement dans la cadre des problématiques scientifiques propres à l’analyse de la performance du kayakiste. La projection de l’équation vectorielle (40), sur les 3 axes de R0, donne accès à trois équations algébriques que nous pouvons analyser à l’aide des mesures réalisées selon le protocole défini plus avant. Les résultats sont présentés :

o A la Figure 73, pour la cadence 60 coups/min. Deux courbes sont superposées, sur

chacun des axes « x », « y », et « z », l’une en bleue, correspondant à la somme des valeurs algébriques des forces qui agissent sur S3, mesurées par les capteurs et l’autre, en rouge, à la somme algébrique des quantités d’accélération du système S3 ;

o A la Figure 74, pour la cadence de 80 coups/min ;

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Figure 73 : Variations de la quantité d'accélération du centre de gravité du système S3 et de la somme algébrique des forces extérieures à S3. (60 coups/min A : axe longitudinal, B : axe transverse, C : axe

vertical).

Figure 74 : Variations de la quantité d'accélération du centre de gravité du système S3 et de la somme algébrique des forces extérieures à S3. (80 coups/min A : axe longitudinal, B : axe transverse, C : axe

vertical). Ac/c Ac/c 80 coups/mn Ac/c C) B) A) 60 coups/mn Ac/c Ac/c A) B) C) Ac/c

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Figure 75 : Variations de la quantité d'accélération du centre de gravité du système 31 et de la somme algébrique des forces extérieures à S3. (110 coups/min, A : axe longitudinal, B : axe transverse, C : axe

vertical).

A la lecture des courbes, nous pouvons noter qu’elles présentent des cinétiques comparables, à l’exception des tracés relatifs à l’axe vertical « z ». Pour autant, dans les phases statiques, des décalages existent s’apparentant à des décalages d’offset qu’il nous faudra résoudre, principalement sur l’axe « z ».

Cela est confirmé par le calcul de l’indicateur statistique Root Mean Square (RMS) (ou erreur quadratique moyenne) calculée sur la totalité du test incluant les trois phases. Ainsi, nous trouvons au Tableau 22, pour les différentes cadences, et pour chacun des axes, d’une part les valeurs de RMS exprimées en Newton et d’autre part, en valeurs relatives définies par le rapport des RMS aux amplitudes maximales évaluées crête à crête et notées Ac/c sur les

Figure 73, Figure 74 et Figure 75.

Ces dernières ont tendance à augmenter avec la cadence d’une part, et suivant les axes, « x », puis « y » et enfin « z », d’autre part.

Ac/c 110 coups/mn Ac/c Ac/c A) B) C)

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Tableau 22: Valeurs de RMS pour les différentes cadences de pagayage, pour chacun des axes de R0 :

Système S3 (athlète). Cadence (coups/mn) 60 80 110 Axes de R0 (N) (%) (N) (%) (N) (%) X 22.5 14 _{24 16 42.5} 24.2 Y 27.4 16.6 _{33 20 24.4} 11.9 Z 44.3 42.2 _{52 52 59.6} 51.8

Ainsi, quelle que soit la cadence et l’axe considéré de R0, les valeurs de RMS sont plus importantes sur l’axe vertical « z ». Sur cet axe, les amplitudes des mouvements segmentaires restent limitées ce qui entraine des accélérations très perturbées. De plus, lors de la caractérisation en dynamique du capteur assise, nous avons souligné que celui-ci induisait une erreur de l’ordre de 2%. A cela s’ajoute le fait que les pieds du kayakiste, au cours du test, ont tendance à glisser du support pour reposer sur le fond du chariot, perturbant entre autre, la mesure sur Oz. Ceci peut expliquer les écarts constatés sur cet axe, en fin de mouvement lorsque le sujet retrouve une position statique. Nous devrons donc modifier le support en lui ajoutant un repose-pied.

Par ailleurs, la mesure des capteurs podaux, + peut être perturbée par la déformation

du dispositif d’intégration du support des capteurs au chariot d’autant plus prononcée que l’intensité des forces exercées sur ce support, en particulier pour la cadence de 110 coups/min sont plus importantes. La Figure 76 illustre cette déformation pour la cadence de 110

coups/min en évaluant le déplacement relatif de l’origine des référentiels associés aux capteurs podaux droit et gauche, par rapport au référentiel associé au chariot. Nous notons, respectivement sur les axes longitudinal « x » (Figure 76 A), transverse « y » (Figure 76 B), et vertical « z » (Figure 76 C), une variabilité de ±0.2 mm pour le capteur gauche et de ±0.3 mm pour le capteur droit ; ± 0.4 mm, pour le capteur gauche et ± 0.4 mm pour le capteur droit et enfin ±0.1 mm pour le capteur gauche et ± 0.4 mm pour le capteur droit. Ces déplacements relatifs restent faibles. Quelle incidence ont-ils sur la projection des forces mesurées ? Un calcul de propagation des erreurs devra être fait, une fois le support des capteurs podaux renforcé par une entretoise qui limitera en particulier les déformations sur l’axe transverse qui restent les plus importantes.

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Figure 76 : Déplacement relatif suivant les 3 axes de R0, de l’origine des capteurs podaux (gauche en bleu, et droit en rouge) dans le repère chariot au cours du temps (cadence 110 coups/mn, A) : axe « x », B) : axe « y »

et C) : axe « z »).

Quant à la déformation du support du capteur assise par rapport au chariot, la Figure 77

présente les déplacements relatifs de l’origine de ce capteur par rapport au référentiel associé au chariot. Nous notons, respectivement sur les axes longitudinal « x » (Figure 77 A), transverse « y » (Figure 77 B), et vertical « z » (Figure 77 C), une variabilité de ±0.1 mm ; ± 0.7 mm et ±0.3 mm. C’est sur l’axe transverse « y » que la déformation est la plus importante. Il nous faut réduire ces effets ; la volonté de limiter le poids du chariot afin d’atténuer les effets d’inertie nous a conduit à sous estimer ce facteur de rigidité. Certainement, allons nous devoir, pour la suite de cette étude, augmenter cette rigidité afin d’améliorer la précision des mesures. 0 10 20 30 40 398 400 402 404 406 X ( m m ) X écart-type ± 0.19003 0 10 20 30 40 49 49.5 50 50.5 51 51.5 Y (m m ) Y écart-type ± 0.38716 0 10 20 30 40 51 52 53 54 55 Z (m m ) Temps(s) Z écart-type ± 0.12037 0 10 20 30 40 399 400 401 402 X écart-type ± 0.26701 0 10 20 30 40 -59 -58 -57 -56 Y écart-type ± 0.38155 0 10 20 30 40 50 51 52 53 Temps(s) Z écart-type ± 0.36335 A) B) C)

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Figure 77 : Déplacement relatif suivant les 3 axes de R0, de l’origine du capteur assise dans le repère chariot

au cours du temps (cadence 110 coups/mn, A : axe « x », B : axe « y » et C : axe « z »).

Nous avons souhaité présenter aux Figure 79, Figure 80 et Figure 81, pour les trois cadences de pagayage, l’ensemble des composantes des forces extérieures qui interviennent dans l’expression du PFD appliqué au système athlète.

Cette représentation graphique, bien que difficile à lire du fait du nombre des tracés, présentent l’avantage de rendre compte de l’organisation du kayakiste dans la gestion des forces d’interaction qu’il génère avec le chariot.

En effet, en situation bateau, la performance est dépendante de la vitesse du bateau, elle- même en relation directe avec l’impulsion produite au cours du temps par les forces externes générées aux interactions pales/eau, eau/bateau et air/(bateau + kayakiste), comme l’illustre le schéma ci-dessous (Figure 78) :

0 5 10 15 20 25 30 35 40 -499 -498 -497 -496 -495 X ( m m ) X écart-type ± 0.13062 0 5 10 15 20 25 30 35 40 -2 0 2 4 Y (m m ) Y écart-type ± 0.6779 0 5 10 15 20 25 30 35 40 37 38 39 40 41 Z (m m ) Temps(s) Z écart-type ± 0.29768 A) B) C)

Figure 78 : « Les notions « d’accrocha la production d’impulsions générées aux interactions pieds/cales pieds

de ces impulsions se trouve l’action corporels, tronc, bras, jambes, sollic segmentaire sera la plupart du temps

pagaie (accrochage), mais aussi d (transmission) ». In « Le discours tech

Ainsi, les forces externes prod directement à la performance qualifier d’internes au système la création de la vitesse ? Be différente d’un sujet à un autre mise en relation avec un nive l’entraîneur, car physiologique pas directement à l’acquisition

accrochage » et de « transmission », ont ainsi respectivemen énérées à l’interface pagaie/eau (forces propulsives) et d’im pieds et fesses/siège (recherche d’un meilleur calage). A l’or

l’action coordonnée des mouvements dans l’espace et le te es, sollicités lors de la gestuelle du pagayage. L’efficacité de du temps ressentie sous la forme de sensations: de « tirée s aussi de « poussée sur les pieds, les fesses, ou les genoux ours technique en Canoë Kayak » F. Durand, M. Begon, P. La

FFCK (2006).

roduites sur le siège et sur le support des pieds ce. Autrement dit, à quoi servent ces forces, me (athlète + bateau) ou (athlète +chariot), qui n

Begon [8] a montré que cette dynamique in tre, d’une part, et que l’intensité de ces efforts veau de performance. Il y a là un point d’étud quement, l’athlète a produit ces forces alors q

on de la vitesse.

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tivement comme référence d’impulsions générées e). A l’origine de la création

et le temps des segments de cette mobilisation e sur le manche » de la enoux » pour les ceïstes on, P. Lacouture, Document

ds ne pourvoient pas es, que l’on pourrait ui ne participent pas à interne pouvait être ts ne pouvait pas être tude intéressant pour s qu’elle ne participe

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Figure 79 : Représentation des composantes des forces externes qui agissent sur le système S3 (athlète) sur chaque axe de R0 et pour une cadence de 60 coups/mn.

Figure 80 : Représentation des composantes des forces externes qui agissent sur le système S3 (athlète) sur chaque axe de R0 et pour une cadence de 80 coups/mn.

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Figure 81 : Représentation des composantes des forces externes qui agissent sur le système S3 (athlète) sur chaque axe de R0 et pour une cadence de 110 coups/mn.