Pourquoi est-on penché dans les virages ? Le sport expliqué par les sciences en 40 questions

Amandine Aftalion est directrice de recherche au CNRS dont des travaux portent sur la performance en course à pied. Celle-ci pose 40 questions auxquelles elle répond en s’appuyant sur des notions de physique et mathématiques « pour comprendre et appréhender le sport d’une manière nouvelle » Celles-ci sont réparties par grands domaines : Courir, Lancer, Balles et ballons, Eau, vent, froid, Rotation et Compter. Pourquoi est-on penché dans les virages ? Pour prendre un virage à gauche, le coureur se penche vers la gauche pour contrer la force centrifuge. Des explications sont données pour calculer la valeur de la force centrifuge. Celle-ci est à prendre compte dans la performance. Elle est encore plus grande à vélo ou dans les sports de glisse. Pourquoi tous les corps tombent-ils à la même vitesse ? La question du lancer optimal est liée soit à la distance optimale de lancer soit au temps minimal passé en l’air. Quand la seule force en jeu est le poids, la trajectoire est connue, c’est une courbe mathématique appelée parabole. Pourquoi la position du corps influe-t-elle sur la longueur du saut en hauteur ? Pour gagner aux Jeux de Mexico de 1968, Bob Bauman a déplacé son centre de gravité. Des croquis montrent comment un athlète parvient à baisser la hauteur de son centre de gravité à l’atterrissage. Pourquoi le ballon de football est-il formé de vingt hexagones blancs assemblés entre eux par douze pentagones noirs ? Pour approcher au mieux une sphère, c’est avec ces deux polygones. Le ballon de foot est donc un « polyèdre ». Pourquoi Platini réussissait-il les coups-francs ? Pourquoi un aileron permet-il à la voiture de course de ne pas décoller ? C’est pour augmenter l’adhérence sans augmenter la masse que l’on a introduit des ailerons sur les voitures de course. Ceux-ci créent une force aérodynamique qui appuie sur la voiture vers le bas. Savez-vous pourquoi ne faut-il pas trop baisser la tête à vélo ? Comme disait Einstein « La vie, c’est comme une bicyclette, il faut avancer pour ne pas perdre l’équilibre ». Et l’intelligence artificielle, peut-elle aider un sélectionneur de football ? Celle-ci s’appuie sur trois types d’approches couplées, l’apprentissage statistique, la vision par ordinateur et la théorie des jeux. Quel est le sport le plus rapide ? Cet ouvrage montre l’importance de la physique et des mathématiques pour comprendre la pratique sportive. Les explications sont accessibles à tous les amateurs et professionnels du sport, leur permettant d’optimiser les résultats. Cet ouvrage est d’une grande actualité du fait que le sport est le thème de la prochaine fête de la science en octobre 2023 et de l’approche des Jeux Olympiques 2024.

Amandine Aftalion, Ill. Estelle Chauvard, CNRS éditions