Exercices d'application : vitesse, fréquence, amplitude
1) Rappels
  • 1 minute = 60 secondes
  • 1 heure = 60 minutes = 60*60 = 3600 secondes
  • 1 kilomètre = 1000 mètres
  • vitesse = fréquence * amplitude
2) Trucs et astuces

2.1) Soit une vitesse v exprimée en mètres/seconde (m/s), pour convertir v en km/h, il suffit de multiplier v par 3,6.

Exemple :

v = 2 m/s = 2 x 3,6 = 7,2 km/h

2.2) Soit une fréquence f exprimée en cycles/seconde (cy/s), pour convertir f en cy/min, il suffit de multiplier f par 60

Exemple :

f = 0,95 cy/s = 0,95 * 60 = 57 cy/min

2.3) Avec un chronomètre équipé d'une fonction "fréquencemètre" (ou "cadencemètre"), on peut obtenir la fréquence des cycles de bras ( F )sur une fraction de bassin (15m par exemple) et calculer la vitesse de nage (V = d / t ). On peut estimer l'amplitude du déplacement par cycle ( A )en calculant le rapport vitesse / fréquence (A = V / F).

Exemple :

10 secondes pour 15m de nage : V = 15 / 10 = 1,5 m/s

 

2,8 secondes pour 3 cycles : F = 3 / 2,8 = 1,07 cy/s = 1,07 * 60 = 64 cy/min

 

Amplitude du déplacement par cycle de bras (A = V / F) : A = 1,5 / 1,07 = 1,4 m/cy


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3) Exercices

3.1) L'entraîneur de Benoit a chronométré les temps de passage de ce nageur, sur 100m brasse, à chaque longueur de 25m. Il ne dispose que des temps "cumulés" :

25m
50m
75m
100m
17"6
37"1
57"5
1'18"3
    1. Calculez les temps correspondant à chaque longueur (temps de chacun des 25m).
    2. Quelle est la vitesse moyenne de nage de Benoit sur ce 100m brasse ?
    3. Quelles sont les vitesses moyennes de chacune des longueurs de 25m ?

3.2) Pourquoi parle-t-on de "vitesse moyenne" pour désigner le résultat du rapport : longueur de bassin / temps réalisé ?

3.3) Qu'est-ce qu'une "vitesse instantanée" et comment la mesurer ?

3.4) Tout en chronométrant Benoit, son entraîneur a compté le nombre de cycles de bras pour chacune des longueurs de bassin :
1er 25m
2ème 25m
3ème 25m
4ème 25m
6
9
10
10,5

    1. Calculez la fréquence moyenne des cycles de bras pour chaque longueur de 25m.
    2. Quelle est la fréquence moyenne des cycles pour ce 100m brasse ?
    3. Calculez l'amplitude moyenne du déplacement par cycle pour chaque longueur.
    4. Quelle est l'amplitude moyenne par cyle pour ce 100m ?

3.5) Pourquoi parle-t-on de "fréquence moyenne" pour désigner le résultat du rapport : nombre de cycles / temps réalisé ?

3.6) Comment l'entraîneur de Benoit peut-il estimer la fréquence des cycles sur une distance intermédiaire ?

 
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4) Corrigés

3.1.1. Temps de chacun des 25m du 100m :

25m
50m
75m
100m
17"6
37"1
57"5
1'18"3
1er 25m
2ème 25m
3ème 25m
4ème 25m
17"6
37,1 - 16,6 = 20"5
57,5 - 37,1 = 20"4
78,3 - 57,5 = 20"8

3.1.2. Vitesse moyenne de nage : vm = d / t

      • d = 100 m
      • t = 1'18"3 = 78,3 secondes
      • vm = 100 / 78,3 = 1,28 m/s

3.1.3. Vitesse moyenne (vm) de chacune des longueurs : vm = d / t

temps (secondes)
vitesse (mètres/seconde)
1er 25m
17,6
vm = 25 / 17,6 = 1,42 m/s
2ème 25m
19,5
vm = 25 / 19,5 = 1,28 m/s
3ème 25m
20,4
vm = 25 / 20,4 = 1,23 m/s
4ème 25m
20,8
vm = 25 / 20,8= 1,20 m/s

3.2. Le résultat obtenu en calculant une vitesse moyenne de déplacement (d / t) ne rend pas compte des variations de vitesse (accélération, décélération) sur la distance nagée (d). Par exemple : sur une longueur de bassin (25 ou 50m), singulièrement avec un départ plongé, la vitesse moyenne de déplacement intègre l'accélération obtenue par l'impulsion sur le plot (phase aérienne), les freinages provoqués par l'entrée dans l'eau et la vitesse de nage proprement dite (milieu à double densité).

3.3 La vitesse de déplacement "instantanée" exprime, à chaque intant "t", la vitesse de translation d'un point dans un système de repères spatiaux. Cette mesure rend compte des variations de la vitesse (accélération et décélération) du corps, d'un segment (membres) ou d'une articulation durant le temps de la mesure.

3.4.1. Fréquence moyenne (fm) des cycles de bras par longueur de 25m : fm = nb cy / t

cycles
temps (secondes)
fréquence (cycles/seconde)
fréquence (cycles/minute)
1er 25m
6
17,6
fm = 6 / 17,6 = 0,34
fm = 0,34 * 60 = 20,4
2ème 25m
9
19,5
fm = 9 / 19,5 = 0,46
fm = 0,46 * 60 = 27,6
3ème 25m
10
20,4
fm = 10 / 20,4 = 0,49
fm = 0,49 * 60 = 29,4
4ème 25m
10,5
20,8
fm = 10,5 / 20,8 = 0,50
fm = 0,50 * 60 = 30,0

3.4.2 Fréquence moyenne des cycles de bras pour le 100m : fm = nb cy / t

      • nb cy = 6 + 9 + 10 + 10,5 = 35,5
      • t = 1'18"3 = 78,3 secondes
      • fm = 35,5 / 78,3 = 0,45 cycles/seconde = 0,45 * 60 = 27 cycles/minute

3.4.3 Amplitude moyenne du déplacement par cycle (Am) pour chaque longueur :Am = d / nb cy

1er 25m
2ème 25m
3ème 25m
4ème 25m

nb cycles

6
9
10
10,5
amplitude (m/cy)
Am = 25/6 = 4,17 Am = 25/9 = 2,78 Am = 25/10 = 2,5 Am = 25/10,5 = 2,4

3.4.4. Amplitude moyenne du déplacement par cyle (Am) pour ce 100m : Am = d / nb cy

      • d = 100m
      • nb cy = 6 + 9 + 10 + 10,5 = 35,5
      • Am = 100 / 35,5 = 2,8 m/cy

3.5) Le résultat obtenu en calculant la fréquence moyenne de mouvements de bras (fm = nb cy / t) ne rend pas compte des variations de cadence (augmentation, diminution) sur le temps de nage. Sur un 50m départ plongé, par exemple, la fréquence moyenne obtenue intègre le plongeon et la glissée ventrale après l'entrée dans l'eau, ainsi que la glissée ventrale après la poussée sur le mur, au virage (bassin de 25m). Ces fractions du parcours, avant la reprise de nage, sont comprises dans le temps de nage "t", même si elle sont nagées sans mouvements de bras (sauf en Brasse, voir réglement).

3.6) Pour estimer la fréquence des cycles sur une distance intermédiaire (matérialisée par des plots, des fanions ou des marques aux murs), on peut chronométrer le temps correspondant à 3 ou 4 cycles de bras (fonction fréquencemètre ou cadencemètre de certains chronomètres). On dispose alors de la fréquence des cycles de bras (F = nb cy / t) sur la distance.


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