D23 Analyse CM

Topique

Cette analyse du centre de masse étudie, de manière générale, la trajectoire, la vitesse, l'accélération et l'énergie mécanique finale du centre de masse de l'athlète, en considérant le corps entier comme un système unique. Cette même trajectoire du centre de masse est établie par un autre modèle de ce système.

Ce centre de masse peut être calculé soit par la somme pondérée des masses de chaque segment corporel de l'athlète, selon la cinématique segmentaire établie par un autre modèle, soit par l'intégration de la force de réaction au sol divisée par la masse totale de l'athlète, selon la méthode de la plateforme de force, qui établit un modèle différent. Cette dernière méthode est encore plus précise, notamment lors du contact de l'athlète avec le sol.

La puissance mécanique finale de ce centre de masse, calculée selon la méthode de Cavagna, distingue la variation d'énergie cinétique de la variation d'énergie potentielle de ce même centre de masse, ainsi que le travail externe final effectué par l'athlète sur son environnement. L'oscillation verticale finale de ce centre de masse, quant à elle, indique l'efficacité du mode locomoteur de cet athlète, précisément le même mode dynamique déjà établi par un autre modèle de ce système : une oscillation verticale plus faible de ce centre de masse implique, par conséquent, un travail gravitationnel moindre sur ce même centre de masse à chaque cycle de ce mouvement. Une oscillation verticale encore plus faible de ce centre de masse entraîne un travail gravitationnel final encore plus faible sur ce même centre de masse, améliorant ainsi l'efficacité du mode locomoteur de cet athlète.

Ainsi, ce modèle, avec sa trajectoire et l'énergie mécanique du centre de masse avec lesquelles il a été initialement développé, permet de vérifier la conservation de cette énergie mécanique lors de la phase aérienne du vol — exactement la même phase aérienne déjà établie par un autre modèle de cet ensemble — et, par conséquent, d'estimer la hauteur finale du saut de cet athlète en utilisant uniquement les données de cette plateforme de force. En se basant sur la force de réaction au sol au fil du temps et sur la position initiale du centre de masse, cette analyse détermine la trajectoire finale du centre de masse et sa vitesse verticale au décollage, la hauteur finale du saut, le travail mécanique externe et interne de l'athlète, ainsi que son pourcentage final de récupération d'énergie. Ce principe est très similaire au coefficient de récupération élastique établi par un autre modèle de cet ensemble pour un tendon dégénéré. Le fait que le pourcentage final de récupération d'énergie de cet athlète soit encore plus élevé rend ce mode de locomotion encore plus efficace.

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