La Science et le Sport #1

Cette année encore, Kidi’Science a présenté un événement aux scolaires et au grand public dans le cadre de la Fête de la Science 2023. La thématique était « Science et Sport » ! Alors, petit récapitulatif de nos interventions…

L’événement s’intitulait « Une question d’équilibre ! » On te raconte ?

On plante le décor ! Laisse-moi d’abord te présenter les personnages et leurs nobles intentions !

Peppa Pig et ses amis les cochons s’ennuient terriblement. Mais voilà qu’un jour, ils entendent parler des jeux olympiques 2024 ! Oh, quelle charmante perspective ! Ça tombe bien : Peppa et George adorent les ballons ! Ils vont pouvoir s’en donner à cœur joie avec certains sports !

Alors, ils décident de se mettre au sport et de gagner quelques médailles ! Et pourquoi pas ? Oui, mais voilà, la joyeuse équipe « Le Gang des cochons » n’a que peu d’expérience, peu d’heures de pratiques et surtout pas mal d’appréhensions… En plus les cochons se trouvent « très ronds » et semblent assez peu musclés. Comment vont-ils faire pour s’en sortir ?
– Très facile, déclare Peppa à sa bande. On va faire appel à des coachs ! Ils vont nous aider à comprendre ce qu’il faut faire pour devenir performants ! Allez ! Suivez-moi…

Le gang des cochons est de sortie !

---

Première étape : la piscine

C’est formidable, Peppa est très contente, elle adorerait savoir nager ! Oui, mais voilà, elle a très peur de l’eau ! Heureusement, un nageur professionnel est là pour la rassurer;

– Non, ne t’inquiète pas, la poussée d’Archimède te permet de remonter à la surface ! Tu n’as aucun souci à te faire. Il lui explique tous les détails (relis cet article).
– Oui, d’accord. J’ai compris… Mais alors comment je vais faire pour avancer ?

– Alors, c’est très facile ! Il te suffit de pousser sur tes bras et tes jambes !
– Ah bon ? Et pourquoi donc ?
– Mais à cause de la 3e Loi de Newton, bien sûr ! Si tu pousses sur l’eau, alors l’eau te pousse en retour et tu avances !
– Bien, j’ai compris. Mais tu sais, il y a encore quelque chose qui me fait peur ! Comment plonger ? Moi, à chaque fois que j’essaie, ça me fait trop mal au ventre ! C’est comme si je tombais sur un « tapis très dur ». Je n’ai pas l’impression de rentrer dans l’eau mais plutôt de taper un un objet solide ! Tu comprends ?
– C’est normal, tu dois réussir à écarter les molécules d’eau. Elles sont très liées, tu sais ! Tant et si bien, qu’elles forment une sorte de tension (relis cet article sur la tension superficielle), c’est pour cela que les insectes arrivent à « marcher » sur l’eau.
– D’accord, c’est bien clair ! Maintenant, donne-moi un petit secret pour vraiment gagner en performance ! Il me faut aller très vite pour gagner une médaille…
– Regarde donc un peu du côté du requin ! C’est le champion de la rapidité ! Il a un secret.
– Raconte-moi !!! Je suis très pressée de savoir ! s’impatiente Peppa !

Le nageur n’a pas encore « percé » la tension superficielle. 

– Eh bien, figure toi que la peau de requin intrigue. Passée à la loupe, il s’avère qu’elle est bourrée de petites bosses (on les appelle des denticules) qui permettent d’optimiser la nage ! La forme de ces denticules canalise l’eau, ce qui évite la formation de minuscules tourbillons qui ralentissent le nageur en créant trop de traînée !
– J’ai bien compris ! C’est formidable. Mais alors, comment faire ? Moi, ma peau n’est pas recouverte de ces denticules. Ce n’est pas possible de prendre modèle sur le requin !
– Figure-toi que des maillots de bain ont été conçus pour faciliter la nage en s’inspirant de la peau du requin !
– Ah bon ? Ils ont réussi à recréer de minuscules bosses ?
– Exactement ! Mais chut, ces maillots ont été interdits dans les compétitions officielles !
– Tant pis, je vais quand même me procurer ce genre de maillot ! Je pense que ça va m’aider.

Deuxième étape : tous en piste, sur le vélo

– Ah, chouette ! Petit frère, regarde ! On arrive près d’un groupe de cyclistes. George est ébahi, il adore le vélo !
– Oh oui, s’écrie George !
– Et tout proche, il y a un terrain de golf, annonce Porcinet !

– Pourquoi sont-ils groupés ? demande George.
Le coach explique :
– Les cyclistes ont un gros avantage à rouler en peloton ! Des études ont montré que de cette façon, la traînée des cyclistes placés à l’arrière est bien plus faible. Ils gagnent ainsi en performance car ont moins d’efforts à faire !
– Ah bon ? La traînée, c’est quoi exactement ?
– C’est une force qui t’empêche d’avancer correctement. Et le cycliste produit la plus grosse partie de la traînée. Le reste, c’est le vélo lui-même : le cadre, les roues, le guidon…
– On doit donc se positionner d’une certaine façon sur le vélo ?
– Oui, car plus la « forme » du cycliste sur son vélo est profilée, moins l’écoulement de l’air est perturbé : le flux d’air vient correctement épouser les contours ; et cela, c’est mieux pour la traînée !

Porcinet s’impatiente ! Il veut comprendre ce qui se passe sur le terrain d’à côté !

Troisième étape : sur le terrain de golf
Porcinet est fan de golf. Mais il a beaucoup de mal à envoyer la balle.
Il a de la chance, il y a deux coachs sur le terrain.

– Hé les amis, pourquoi tous ces trous sur la balle de golf ?
– Eh bien, c’est comme pour le vélo… Avec la circulation d’air, la balle subit aussi la traînée !
Avec les alvéoles (entre 300 et 600 alvéoles de forme circulaire) : la traînée est réduite. (Relis cet article pour mieux comprendre).
– D’accord, je vais choisir une balle avec beaucoup de petits trous… Mais, mais… tu vois, j’ai un peu peur de ne pas y arriver. Saisir le club de golf et frapper la balle pour lui communiquer une vitesse maximale nécessite une énorme puissance, n’est-ce pas ?
– Et si tu te laissais guider par la force centrifuge, cette force qui pousse les objets en rotation vers l’extérieur ?
– Ah bon ? Comment cela ?
– Le « Swing » est un mouvement circulaire qui produit une force : le joueur cherche à s’appuyer sur cette force pour générer le maximum de puissance avec le minimum d’effort !
– Il faut faire confiance à la physique en quelque sorte ?
– Tu as tout compris !

Suite des aventures au prochain épisode !

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

Texte : Pascale Baugé du blog Le Monde et Nous