La Science et le Sport #2

Nous poursuivons aujourd’hui le récapitulatif de nos interventions auprès des scolaires et du grand public dans le cadre de la Fête de la Science 2023 sur la thématique « Sport et Science » !

Pour rappel, l’événement s’intitulait « Une question d’équilibre ! »  : Peppa Pig et ses amis les cochons (Le Gang des Cochons) se préparent aux jeux olympiques 2024. Pour cela, ils font appel à des coachs qui les aident à comprendre comment devenir performants ! Nous t’avions raconté les trois premiers épisodes (nage, vélo et golf), à retrouver ICI.

4e étape : le terrain de rugby
Le Gang des cochons débarque en plein milieu d’un terrain de rugby !
George s’écrie :
– Oh tu as vu, Porcinet ? On est où ici ? Quelle drôle de forme que celle de ce ballon !
– Regardez ! Il y a un coach, on va lui demander de nous expliquer !

– Ah, oui, la forme ? Eh bien, sachez que le rugby se joue à la fois au pied et avec les mains. Les passes latérales sont plus facilement exécutées à deux mains et donc une forme allongée assure la prise avec précision. Par contre, la partie ronde est optimale lorsque le jeu se passe aux pieds !
Peppa écarquille les yeux car elle remarque  que tout en lançant le ballon, le joueur lui a donné un mouvement de rotation. Est-ce bien normal ?
– Bon, écoute-moi bien. Oui, c’est tout à fait logique. Comme on vient de le dire, le ballon a une forme particulière, ovale qui fait que quand on le lance, il a tendance à trembler en traversant l’air.
– Pas terrible, ça ! s’exclame George.
– Effectivement, donc, pour faire une longue passe, pour gagner en précision et efficacité, l’astuce est de le faire tournoyer sur lui-même ! Le ballon se comporte alors comme une toupie ! Et derrière cela, c’est de la physique : se cache une loi qui s’appelle la loi de conservation du moment cinétique ou encore l’effet gyroscopique !
– Tout cela a l’air bigrement compliqué !
– Ce que tu dois retenir, c’est que lorsque le ballon tourne, le moment cinétique cherche à rester constant : c’est une grandeur qui relie la masse du ballon sa vitesse et la distance de chaque point de l’objet avec son axe de rotation.
– Et alors ?
– Le ballon va donc résister à tout changement et ne pas être trop dévié !
– Ok, c’est compris coach, on va devoir s’entraîner alors !
– Oui et pour mieux comprendre, tu peux aussi relire cet article sur les toupies si tu veux !

5e étape : en garde !
Les cousins cochons ont vu qu’à côté du terrain de rugby, il y avait une activité encore plus intéressante.
– Eh Peppa, tu as vu ? Ici on fait de l’escrime !

– Ça consiste en quoi ?
– Eh bien, tu utilises une arme blanche pour toucher un adversaire. C’est une lame à section triangulaire !
– Heureusement qu’ils sont bien protégés ! Mais ça doit être terriblement lourd ?
– Avant oui, mais avec les aciers spéciaux, on gagne en légèreté et le centre de gravité de l’arme est déplacé vers la main donc les gestes sont plus rapides et on gagne en performance ! Et puis ces aciers spéciaux sont plus résistants, plus durs mais aussi plus ductiles !
– Qu’est-ce que cela veut dire ?
– Ils sont capables de se déformer sans rompre !
Federico, le cousin de Peppa en connaît un rayon sur l’escrime ! Il ajoute :
– Saviez-vous qu’il y a des études poussées sur ce sport ? Par exemple, on équipe les joueurs de capteurs pour étudier les muscles, les mouvements ce qui permet aussi d’obtenir un perfectionnement du geste.

Mais Peppa et George n’écoutent déjà plus. Ils sont passés au skate Park situé juste à côté.

6e étape : au skate Park

Peppa est morte d’inquiétude…
– Oh, là là, regardez… Il est tombé du skate ! Quelle catastrophe !
– Qui cela ? Le Ninja ? répondent en chœur les autres membres du gang.
– Eh bien, non, voyons, c’est un cochon. Qu’est-il arrivé ?
La tortue Ninja s’arrête et raconte la mésaventure !
– C’est un coup classique ! Ce n’est pas la première fois qu’il tombe à cet endroit. Je lui ai pourtant dit de s’acheter un skate plus moderne avec des roues en matériaux plus élaborés !
– Mais quel rapport ? s’inquiète Peppa
– Bon, je vois qu’il faut tout reprendre au début. Pour avancer, le skater pousse le sol et donc le sol pousse les roues !
– Oui, ça on commence à le savoir : c’est la 3^e LOI de NEWTON ! Mais après ?
– Eh bien, le skateur atteint une certaine vitesse et la gardera tant qu’il n’y a pas d’obstacles, tant qu’une nouvelle force ne vient pas le perturber.
– Ah, bon ? Mais quelle peut bien être cette force ?
– Ben tu le sais bien ! Ce sont les frottements ! Ils sont partout… Ils impactent la performance.
– Il faut donc les réduire au maximum ! s’écrie Peppa…
– Bien sûr, jeune demoiselle… Plus la roue est dure et lisse, plus le skater va vite ! Mais il faut aussi garder de l’adhérence sinon c’est  la chute… Regarde ce qui est arrivé à Raymond !
– Ah, zut, je n’avais pas pensé à cela. Il y a une solution alors ?
– Oui, utiliser un skate comme le mien avec des roues en polyuréthane.
– En poly quoi ?
– Laisse tomber, c’est une sorte de plastique. Un polymère* particulier avec des liaisons chimiques telles que le matériau est pour ainsi dire « parfait » ou presque !
– D’accord, je vois que tu es au top !
– Bien sûr, si on était restés aux roues en bois comme au départ, tu imagines !
– La Science des matériaux, c’est vraiment incroyable ! Cela nous permet de faire du sport en toute sécurité !
– Tu as tout compris !

*un polymère est une très très longue molécule

A bientôt pour la suite des aventures !

NB : toutes les maquettes ont été réalisées par les membres de l’association Kidi’Science.

Texte : Pascale Baugé du blog Le Monde et Nous