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Fête de la science 2007 Savante Banlieue

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La mesure et le sportLa mesure et le sport

l'importance des appareils de mesure l'importance des appareils de mesure

dans dans

la performance sportive la performance sportive

MarieMarie--Ange COTTERETAnge COTTERET


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PLANPLAN

•• QuQu’’est ce que la mest ce que la méétrologie ?trologie ?

•• Origine de la mOrigine de la méétrologietrologie

•• Sport et mesure :Sport et mesure :

•• des origines des Jeuxdes origines des Jeux olympiques olympiques àà nos joursnos jours

•• mesures, santmesures, santéé et performances sportiveset performances sportives

•• la mla méétrologie et ltrologie et l’’arbitrage sportifarbitrage sportif


3

La mLa méétrologie est le langage universeltrologie est le langage universel

des sciences et des techniquesdes sciences et des techniques

La mLa méétrologie est la science de la mesure, associtrologie est la science de la mesure, associéée e ààll’é’évaluation de son incertitudevaluation de son incertitude


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Rappel des sept unitRappel des sept unitéés fondamentales du s fondamentales du SystSystèème International (me International (SISI) :) :

Longueur : le Longueur : le mmèètretre ((mm))Masse : le Masse : le kilogrammekilogramme ((kgkg) ) Temps : la Temps : la secondeseconde ((ss) ) Courant Courant éélectrique : l'lectrique : l'ampampèèrere ((AA) ) TempTempéérature thermodynamique : le rature thermodynamique : le kelvinkelvin ((KK) ) QuantitQuantitéé de matide matièère : la re : la molemole ((molmol))IntensitIntensitéé lumineuse : la lumineuse : la candelacandela ((cdcd))


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MMéétrologie scientifiquetrologie scientifique

Photos LNE/INM/ CNAM ParisPhotos LNE/INM/ CNAM Paris

MatMatéérialisation du mrialisation du mèètretre


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Le Le mmèètretre est dest dééfini comme la longueur du trajet parcouru par fini comme la longueur du trajet parcouru par la lumila lumièère, dans le vide, pendant une durre, dans le vide, pendant une duréée de 1/299 792 458 e de 1/299 792 458 seconde.seconde.

19831983

La La secondeseconde est la durest la duréée de 9 192 631 770 pe de 9 192 631 770 péériodes de la riodes de la radiation correspondant radiation correspondant àà la transition entre les deux niveaux la transition entre les deux niveaux hyperfins de l'hyperfins de l'éétat fondamental de l'atome de ctat fondamental de l'atome de céésium 133 sium 133

19671967


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TraçabilitéTraçabilité

Propriété du résultat d’un mesurage ou d’un étalon tel qu’il puisse être relié à des références déterminées, généralement des étalons nationaux ouinternationaux, par l’intermédiaire d’une chaîne ininterrompue de comparaisons ayant toutes des incertitudes déterminées. (VIM 6.10)

Étalon national

Étalon de référence

Instrument

Diapositive Annick Diapositive Annick Razet Razet (LNE/INM/CNAM) France(LNE/INM/CNAM) France


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La La mméétrologie contemporainetrologie contemporaineLL’’hyperprhyperpréécisioncision : la : la femtosecondefemtosecondeDomination de la Domination de la mesure dumesure du tempstemps

ExempleExemple ::GalilGalilééoo

UsagersUsagers30 satellites30 satellites

Station de Station de rrééceptionception Centre de Centre de contrcontrôôlele


9

La La mméétrologie du quotidientrologie du quotidien

LL’’imagerie mimagerie méédicaledicale

La La mmééttééorologieorologie

LL’é’écologiecologie SportSportCommunicationCommunication

La qualitLa qualitéé de lde l’’eau eau


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Origine de la mOrigine de la méétrologietrologie


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MMéétrologie mtrologie méésopotamiennesopotamienne

Poids chPoids chèèvrevre

Poids tPoids têête humainete humaine

Poids olivePoids olive

Petits Poids Petits Poids «« canardcanard »» Poids Poids àà suspendresuspendre

Louvre DLouvre Déépartement des Antiquitpartement des Antiquitéés orientaless orientales

Poids Poids «« CanardCanard »»


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Bilan dBilan d’’une exploitation une exploitation agricole agricole (vers (vers --2040)2040)Tablette de Tablette de comptabilitcomptabilitéé ((fin fin

IV e mill. Av. JIV e mill. Av. J--C)C)Contrat de successionContrat de succession

TraitTraitéé dd’’alliance entre les alliance entre les Etats SumEtats Suméériens Lagash et riens Lagash et

Umma Umma (vers 2400 av. J(vers 2400 av. J--C.)C.)

Tablette de Tablette de comptabilitcomptabilitéé (3100 (3100 --2850 av. J.2850 av. J.--C.)C.)

Lettre cappadocienneLettre cappadocienne

Saisie Saisie (XIX e (XIX e -- XVIII e av. XVIII e av. J.C.)J.C.)

Expression de Jean Expression de Jean BotteroBottero

Les Les papiers dpapiers d’’affairesaffaires des des «« vieux habitants de Mvieux habitants de Méésopotamiesopotamie »»**


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Tablette scolaire sumTablette scolaire suméériennerienne


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BalanceBalance

Le premier inspecteur Le premier inspecteur rrééfféérencrencéé des instrumentsdes instruments

de mesure :de mesure :SinSin--uselliuselli, Ur, 1750 av. J.C., Ur, 1750 av. J.C.


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Le pacte mLe pacte méétrologiquetrologiqueou les nou les néécessitcessitéés de ls de l’é’échangechange

LL’’accord : accord : se mettre dse mettre d’’accordaccord sur le choix dsur le choix d’’un un éétalon et la talon et la manimanièère de sre de s’’en serviren servir

La confiance : La confiance : avoir confianceavoir confiance dans la loyautdans la loyautéé des des ééchangeschanges

Le partage : Le partage : partagerpartager une cultureune culture mméétrologique commune dans un trologique commune dans un espace mespace méétrologique communtrologique commun


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Le systèmeLe système

MésopotamienMésopotamien

Sélection des semencesSélection des semences

SurplusSurplus

MarchéMarché

ComptabilitéComptabilité MétrologieMétrologie

écritureécriture

écoleécole

VérificationVérification

TribunauxTribunaux

calculcalcul

Les villesLes villes


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La psychostasieLa psychostasie


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Samarcande Samarcande sur la Route de la soiesur la Route de la soie


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Sport et mesureSport et mesure

1 1 -- des origines des Jeuxdes origines des Jeux olympiques olympiques àà nos joursnos jours


20

EntrEntréée du stade e du stade d'Olympie d'Olympie

Premiers Jeux Olympiques GrPremiers Jeux Olympiques Grèèce ce

776 avant J776 avant Jéésussus--Christ Christ

AthlAthlèètes couronntes couronnéés s

VainqueurVainqueur

TrTrêêve sacrve sacrééee


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Le lancer du disque, les disques en bronze, pLe lancer du disque, les disques en bronze, pèèsent de sent de un un àà quatre kilosquatre kilos

Le saut en longueurLe saut en longueurHaltHaltèèrere 4,629 kg4,629 kg

Disque en bronzeDisque en bronze

La La luttelutte

LaLa coursecourse

Le Le pancrasepancrase

Course en armesCourse en armesle pugilatle pugilat

Courses de Courses de cheveauxcheveaux

Concours musicauxConcours musicaux


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Et les femmesEt les femmes

aux Jeux Olympiques antiques ?aux Jeux Olympiques antiques ?

Temple dTemple d’’HHééra ra (600 av. J.(600 av. J.--C.)C.)


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Que mesuraitQue mesurait--on ?on ?

Comment mesuraitComment mesurait--on ?on ?

Le Le stadionstadionou stade, ou stade, mesure de longueurmesure de longueur variable selon la variable selon la rréégiongion

177, 60 m ou 180, 80 en Attique177, 60 m ou 180, 80 en Attique

Le stade dLe stade d’’Olympie est le plus grand stadeOlympie est le plus grand stade

Stade dStade d’’OlympieOlympie


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UnitUnitéés de longueurs grecquess de longueurs grecques

1 1 doigtdoigt vaut 2 centimvaut 2 centimèètres environtres environ

1 1 condylecondyle vaut 4 centimvaut 4 centimèètres environtres environ

1 1 palmepalme vaut 8 centimvaut 8 centimèètres environtres environ1/2 pied1/2 pied vaut 16 centimvaut 16 centimèètres environtres environ

1 empan1 empan vaut 24 centimvaut 24 centimèètres environtres environ1 pied1 pied vaut 32 centimvaut 32 centimèètres environtres environ

1 coud1 coudééee vaut 16 centimvaut 16 centimèètres environtres environ

1 brasse1 brasse vaut 1,86 mvaut 1,86 mèètres environtres environ1 stade1 stade vaut 182 mvaut 182 mèètres environtres environ

1 pas1 pas vautvaut 77 centim77 centimèètres environtres environ


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Le tempsLe temps

gnomongnomon Cadran solaireCadran solaire ClepsydreClepsydre


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«« Le premier des biens est la mesure Le premier des biens est la mesure »»

PhilPhilèèbebe..

LL’’homme est la mesure de toute chosehomme est la mesure de toute chose

ProtagorasProtagoras


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-- 776 Premiers jeux776 Premiers jeux

393 Interdiction des jeux olympiques393 Interdiction des jeux olympiques

1896 Pierre de Coubertin r1896 Pierre de Coubertin rééhabilitehabiliteles les Jeux olympiques modernesJeux olympiques modernes

1900 Premi1900 Premièères participations fres participations féémininesminines

1920 Apparition du drapeau et du serment olympique1920 Apparition du drapeau et du serment olympique

1924 Premier jeux olympiques d1924 Premier jeux olympiques d’’hiverhiver

2004 2004 -- SydneySydney

6582 hommes et de 4069 femmes athl6582 hommes et de 4069 femmes athlèètestes


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1843 : le premier club de rugby en Angleterre1843 : le premier club de rugby en Angleterre

1846 : 1 1846 : 1 èère rre rèègles gles éécritescrites

1870 : la vessie de porc est remplac1870 : la vessie de porc est remplacéée par une vessie en e par une vessie en caoutchouccaoutchouc

1832 William Webb 1832 William Webb EllisEllis, jeune lyc, jeune lycééen, cren, créée le e le rugbyrugby

20072007

1892 1892 Pierre de CoubertinPierre de Coubertin arbitre la premiarbitre la premièère finale du re finale du championnat de France de rugbychampionnat de France de rugby


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mesures, santmesures, santééetet

performances sportivesperformances sportives


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La métrologie au service du sport

applications :

- à l’entraînement pour la préparation des athlètes,

-à l’entraînement et en compétition pour un aspect réglementaire,

-- en compétition pour l’arbitrage,

-- en compétition pour l’essor du sport.


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Test dTest d’’efforteffort

SpiromSpiroméétrietrie

ElectrocardiogrammeElectrocardiogramme

AntidopageAntidopage

PoidsPoidsNutritionNutrition

Analyses du sangAnalyses du sang


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Un Un cardio cardio frfrééquencemquencemèètre assisttre assistéé par GPS par GPS mesure votre :mesure votre :

votrevotre puissancepuissance

votrevotre frfrééquence cardiaque maximalequence cardiaque maximale

votrevotre forceforce

votrevotre frfrééquence de pquence de péédalagedalage

votrevotre vitessevitesse

Exemple dExemple d’’instrument individuel du sportifinstrument individuel du sportif


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La mLa méétrologie et ltrologie et l’’arbitrage sportifarbitrage sportif


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surveillance des conditions msurveillance des conditions mééttééorologiques lors orologiques lors d'une d'une éépreuve,preuve,

Le pistolet de dLe pistolet de déépart et son part et son microphonemicrophone

Les blocs de dLes blocs de déépart et lpart et l’’appareil de dappareil de déétection de tection de faux dfaux déépartpart

La mLa méétrologie dans les comptrologie dans les compéétitions sportivestitions sportives


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A l’arrivée, il est nécessaire d’effectuer les mesures du temps d’arrivée de chaque athlète.

plan vertical de la prise de vue

pour une observation complète de la ligne d’arrivée

La ligne dLa ligne d’’arrivarrivééee

LL’’observation de la observation de la camcamééra photora photo--finishfinish

LL’’image recombinimage recombinééee

LL’’installation dinstallation d’’une camune camééra photora photo--finishfinish


37 37

Un exemple de rUn exemple de réésultat dsultat d’’une course, avec les temps de chaque athlune course, avec les temps de chaque athlèètete

•• Les exigences rLes exigences rééglementaires sont :glementaires sont :

-- 1/1000 de seconde sur le top de d1/1000 de seconde sur le top de déépart,part,-- 1/1000 de seconde sur le temps de r1/1000 de seconde sur le temps de rééaction de laction de l’’athlathlèète,te,-- 1/1000 de seconde sur le top d1/1000 de seconde sur le top d’’arrivarrivéée.e.Ces exigences permettent de garantir des temps de courses au 1/1Ces exigences permettent de garantir des temps de courses au 1/100 de 00 de seconde.seconde.


38 38

Le principe dLe principe d’’une mesure de distance de saut une mesure de distance de saut àà ll’’aide daide d’’un tachun tachééomomèètretre

1X3X

3α

2X

Dlancerzone de chute

cercle de lancer


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MMéétrologie personnelletrologie personnelle


40

Je vous remercie de votre attentionJe vous remercie de votre attention

Site Site web web : : http://www.metrodiff.org/

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