conférence lycéens béthune force-vitesse en sprint et en saut
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PERFORMANCE DANS LES EFFORTS « EXPLOSIFS » DE SAUT ET SPRINT Outils de terrain, Méthodes Innovantes
@jb_morin
J-B Morin
Professeur Université de Nice Sophia Antipolis
Etudier le Sprint et le saut…pourquoi?
Entrainement
Compétition
SPORT: Elite & Masse
Santé
Savoir'et'Comprendre''Les'capacités'humaines'de'mouvement'
Etudier le Sprint et le saut…pourquoi?
Laboratoire de physiologie de l’exercice �
Life Magazine, 1955�
40 km/h
Savoir'et'Comprendre''Les'capacités'humaines'de'mouvement'
Etudier le Sprint et le saut…pourquoi?
Guider,'améliorer''l’entrainement'et''la'compétition'
Etudier le Sprint et le saut…pourquoi?
Sport:'élite'et'masse'
2008 – 2012: +30%
Etudier le Sprint et le saut…pourquoi?
«'Sport'Santé'»'et'prévention'–'traitement'des'blessures'Alonso et al. British Journal Sports Medicine, 2012 �Opar et al. Sports Medicine, 2012 �
Etudier le Sprint et le saut…pourquoi?
Notre approche…
Notre approche
Notre approche
2007
PROFIL FORCE-VITESSE-PUISSANCE
EXERCICE « BALISTIQUE » des MEMBRES INFERIEURS
Notre approche
Quelle Force à quelle vitesse ?
Relations Force-Vitesse
Relations Force-Vitesse
Thèse C. Giroux INSEP Paris Nov 2014
Forc
e (N
.kg-
1 )
Vitesse (m.s-1) v0
F0
Pui
ssan
ce (
W.k
g-1 )
Pmax
Puissance = Force x Vitesse
Relations Force-Vitesse-Puissance
Exemple en SAUT VERTICAL
Forc
e (N
.kg-
1 )
Vitesse (m.s-1)
« V0 »
« F0 » Force et Vitesse maximales théoriques du système neuro-musculaire
Relations Force-Vitesse
OK,$Comment$faire$avec$des$outils$de$terrain$??$
Relations Force-Vitesse
Le prix Jean Vivès 2014 Pierre Samozino
S.T.
A.P
.S. C
ham
béry
« Les Entretiens de l’INSEP » mai 2014
WWW: Canalinsep.fr
Equations finales
g( po )W m h h= +
p1
og
hmh
F ! "= +# $
% &
g2
V h=
g1
p 2og h hh
P m ! "= +# $
% & 2
vol
8gth =
Genoux ≈90°
Start take-off Hauteur Max
Travail mécanique lors de la poussée en “Squat Jump”
Relations Force-Vitesse
Il faut quand même un peu de matériel !!
≈3000 €
≈800 €
≈400 € « Jump Meter »
≈500 €
My Jump App 6 €
≈20000 €
Relations Force-Vitesse
My Jump App (+ iPhone ou iPad…) Carlos Balsalobre,
Univ. Madrid
Relations Force-Vitesse
Etablissement du PROFIL FORCE-VITESSE en saut
Relations Force-Vitesse
Forc
e (N
.kg-
1 )
Vitesse (m.s-1) v0
F0
Pui
ssan
ce (
W.k
g-1 )
Pmax
Forc
e (N
.kg-
1 )
Vitesse (m.s-1)
v0
F0
Pui
ssan
ce (
W.k
g-1 )
Pmax
Pour une même Pmax ,
Plusieurs profils F-V possibles….
Le(s)quel(s) maximisent la performance en saut ??
Profil « Vitesse » Profil « Force »
Athlete 1 Athlete 2
Relations Force-Vitesse
Concept(de(«(Pro-il(F1V(Optimal(»….!
Profil « Optimal »
! Capacité de Force
" Force
" vitesse
Interaction Circulaire
Contraintes Mécaniques
v
F
Contraintes Musculaires
Profil « Optimal »
4
2
6
8
v (m
.s-1
)
F/kg (N.kg-1)
v dec
(m.s
-1)
2
1
3
4
v (m
.s-1
)
CONTRAINTES MECANIQUES Lois du MOUVEMENT
perf "
Samozino et al., J Biomech, 2008
( )DEC po2V h F g= −
F0
v0
CONTRAINTES MECANIQUES SYSTEME NEUROMUSCULAIRE
00
1 VF FV
! "= −$ %
& '
Vitesse Maximale Décollage
Profil « Optimal »
VDEC max = hpo SFV2
4+2hpo
2 −Pmax SFV − g sinα( ) + SFV2"
#$$
%
&''
Expression mathématique de la Vitesse de Décollage
Vitesse Maximale de Décollage
hpo Distance de poussée
Angle de poussée (Saut vertical = 90°)
Pmax Puissance Maximale
SFV Profil Force-Vitesse (pente de la droite)
α
Profil « Optimal »
( )maxF FV
FV
2V
max2
2po s4 po 2
inDECS SP Sh
hV g α
" #= + − − +% &
% &' (
Il existe, pour chaque individu, un profil F-V « optimal » qui maximise la performance…
En théorie (simulation mathématique):
maxP et hpo controlées Ex. Pmax = 20 W/kg hpo = 0,4 m
Pente de la relation F-V (Profil) # Profil « Force » Profil « Vitesse » $
« Valeurs Humaines »
Profil « Optimal »
2012
VALIDATION(Expérimentale(du(«(Pro-il(Optimal(»….!
Profil « Optimal »
maxP et hpo controlées Ex. Pmax = 20 W/kg hpo = 0,4 m
Pente de la relation F-V (Profil) # Profil « Force » Profil « Vitesse » $
« Valeurs Humaines »
( )maxF FV
FV
2V
max2
2po s4 po 2
inDECS SP Sh
hV g α
" #= + − − +% &
% &' (
Avec
L’équation donnant le profil OPTIMAL
Profil « Optimal »
PROFIL OPTIMAL et DEFICIT FORCE-VITESSE…
« Déficit » Force-Vitesse =
Ecart entre profil réel et optimal
Profil « Optimal »
Exemple d’analyse chez un sprinter élite
3 sauts = ok
32 % Force deficit….
Profil « Optimal »
En résumé
• Hauteur de saut • Mètre ruban / balance • Barre de musculation • 3 - 5 bons sauts • Un peu de calcul
• Puissance Maximale • Profil Force-Vitesse • IN-DI-VI-DUEL !! • Comparaison / Déficit • Entrainement optimisé • Planification adaptée • Suivi à long terme
Joueur&1:(27,1(W/kg((((«(dé-icit(»(de(97%((
(((Saut(=(33,2(cm((!
Joueur&2:(27,8(W/kg((((((«(dé-icit(de(36%(»(
(((((Saut(=(41(cm….!
Exemple, 2 coaches NZ, anciens joueurs de rugby
Profil « Optimal »
En cours…
% Partenariats (football, basketball, rugby, tennis, athletics) % Expériences: Entrainement vs. Groupes contrôles… % Déficit lié au risque de blessure ??
Profil « Optimal »
SPRINT
Force-Vitesse-Puissance en SPRINT
FORCE - VITESSE - PUISSANCE en SPRINT
Seulement$deux$possibilités…$
Force-Vitesse-Puissance en SPRINT
!
1927
Archibald V. HILL, pionnier
1950’s
Franklin Henry,
Mesures de
terrain
Outils d’aujourd’hui
v(t) = vmax.(1-e(-t/τ))
vmax
τ
di Prampero et al., 2005 Furusawa et al., 1927
Henry, 1954 Volkov & Lapin, 1979
Force-Vitesse-Puissance en SPRINT
v(t) = vmax.(1-e(-t/τ))
a(t) = (vmax/τ).e(-t/τ))
x(t) = vmax.(t + τ.e(-t/τ))- vmax.τ
vmax
τ
Nouvelle méthode simple
Furusawa et al., 1927 Henry, 1954 Volkov & Lapin, 1979
OU
Lois de la dynamique….
Force-Vitesse-Puissance en SPRINT
a(t) = (vmax/τ).e(-t/τ))
Fh(t) = m.a(t) + Fair
Samozino et al., ISB 2013, Natal
Estimée d’après la taille et la masse (et le vent)
Ph(t) = Fh (t) . v(t)
v(t)
Ph(t) Fh(t)
F0
V0
Pmax
Samozino et al., en révision
Relation F-V Linéaire Relation P-V parabolique Validité ??
Nouvelle méthode simple
Force-Vitesse-Puissance en SPRINT
Données plateforme de force INSEP VS. Méthode radar
Force-Vitesse-Puissance en SPRINT
Pierre Samozino, PhD, University of Savoy
FORCE'VITESSE'PUISSANCE!du!Record!du!Monde!d’Usain!Bolt!
Running(Speed((m/s)(
Distance((m)(
S(t) = Smax 1− e−t/τ( )
Mesures&en&compétition& Calculs&
Courbe&Vitesse7temps&
Force&Horizontale&
Puissance&Maximale&de&30&W/kg&reached&après&environ1&s…&
Puissance&=&Force&x&Vitesse&ProIil&Force7Vitesse7Puissance&spéciIique&au&sprint&
Jean-Benoit Morin, PhD University of Nice
“F0”!
“V0”!
Pmax!
Vopt!
EXEMPLES D’UTILISATION: INNOVATIONS
Force-Vitesse-Puissance en SPRINT
Example: 2011-2012 Suivi de saison C. Lemaitre
1er meeting…
Hiver…
1 semaine avant Londres…
Force-Vitesse-Puissance en SPRINT
EXEMPLE'TYPIQUE'1:'Le'joueur'est'«'lent'»'sur'40m……'Mais'il'a'de'grandes'qualités'de'vitesse'!'
' ''
Force-Vitesse-Puissance en SPRINT
EXEMPLE'TYPIQUE'2:'Même'temps'au'30m'mais'différentes'capacités….''
ENTRAINEMENTS'DIFFERENTS'!'
JOUEUR 1
T30: 4.9 sec 4.8 sec V0: 11.2 m/s 9.5 m/s F0: 5.15 N/kg 7.5 N/kg
JOUEUR 2
Force-Vitesse-Puissance en SPRINT
Collaboration Martin Buchheit
PSG
Force-Vitesse-Puissance en SPRINT
ETUDES'EN'COURS'et'A'VENIR…'
Force-Vitesse-Puissance en SPRINT
PERFORMANCE DANS LES EFFORTS « EXPLOSIFS » DE SAUT ET SPRINT Outils de terrain, Méthodes Innovantes
@jb_morin
MERCI !!!