Mirages en natation

Étude des trajectoires de départ

¹ Laboratoire d’Hydraulique Saint-Venant (École nationale des Ponts et Chaussées, Institut polytechnique de Paris, EDF R&D), 6 quai Watier, 78400 Chatou
² LadHyX, (UMR 7646 CNRS), École polytechnique, Route de Saclay, 91128 Palaiseau Cedex
³ Fédération Française de Natation, 104 rue Martre, 92110 Clichy

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Résumé

La natation est un sport de course au même titre que la course à pied, l’aviron ou encore le cyclisme. L’objectif peut paraitre simple : couvrir une distance donnée le plus rapidement possible. Cependant, elle se distingue par ses phases de départs et de virages. En effet, dans les courses avec départ arrêté, les coureurs, rameurs, cyclistes accélèrent pour atteindre une vitesse maximale et luttent ensuite pour s’y maintenir, malgré la fatigue. En natation, dans les disciplines de crawl, de papillon et de brasse, les nageurs s’élancent d’un plot et plongent dans l’eau à une vitesse près de trois fois supérieure à leur vitesse de nage. Plus quantitativement, un nageur atteint typiquement 5 m/s à la sortie du plot, entre dans l’eau à 6 m/s, mais ne nage « qu’à » 2,2-2,3 m/s pour les meilleurs ! Au virage, il pousse au mur et peut atteindre près de 3,5 m/s. Il faut profiter le plus longtemps possible de ces fortes vitesses. Pour ça, les nageurs ont le droit de parcourir jusqu’à 15 mètres sous l’eau. Pourquoi nager sous l’eau et rallonger le chemin à parcourir ?

À l’aide de caméras et d’intelligence artificielle, nous étudions ces phases clefs et caractérisons la trajectoire des nageurs. Un modèle physique, prenant en compte les résistances à l’avancement, ainsi que les différents modes de propulsion (ondulation et nage) est proposé.