Physique des sports à rames : Relation vitesse-fréquence et résistances actives

Paddle sports physics: Velocity--stroke rate and active drags

• Auteur / Autrice : Thomas Brunel
• Direction : Rémi Carmigniani
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Mécanique des fluides
• Date : Inscription en doctorat le 01/04/2023
• Etablissement(s) : Marne-la-vallée, ENPC
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Ingénierie et Environnement (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 2010-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LHSV - Laboratoire Hydraulique Saint Venant

Mots clés

Mots clés libres

Unsteadiness

Hydrodynamique

Propulsion

Résistance de vagues

Résistance active

Active drag

Wave drag

Unsteadiness

Propulsion

Hydrodynamics

Résumé

Ce sujet sur la physique des sports à rames (natation, canoë-kayak et aviron) s'organise autour de 2 axes : l'étude de la relation vitesse-cadence et l'étude des résistances 'actives'. Dans ces trois disciplines, les athlètes utilisent une 'rame' pour se déplacer proche de l'interface eau/air. Pour varier leur vitesse moyenne, les athlètes jouent principalement sur la vitesse d'exécution d'un mouvement périodique avec leurs rames. On parle de cadence. Plus la cadence est élevée plus la vitesse moyenne augmente dans un premier temps. L'objectif de cette partie est de raffiner notre compréhension [2, 1] de l'évolution de la vitesse avec la cadence et de la relier à la puissance fournie au niveau des rames pour avancer. Pendant les phases actives, l'embarcation (la coque du bâteau, le corps du nageur) est soumise à des forces de résistance supplémentaire qui viennent en générale augmenter la résistance de l'embarcation passive. On parle de résistance active. L'objet de cette partie de la thèse sera de classifier et quantifier les différentes formes de résistances actives dans les sports à rame : résistance due à la déformation du corps, résistance due aux mouvements de tangage, roulis, pilonnement,...

This subject on the physics of paddle sports (swimming, rowing and canoë-kayak) is organized around 2 axes: the study of the speed-stroke rate relationship and the study of 'active' resistances. In these three disciplines, the athletes use an 'oar' to move close to the water/air interface. To vary their average speed, athletes mainly play on the speed of execution of a periodic movement with their oars: cadence. The higher the cadence, the more the average speed increases in a first time. The objective of this part is to refine our understanding [2, 1] of the evolution of speed with cadence and to relate it to the power delivered at the level oars to move forward. During the active phases, the boat (the hull of the boat, the body of the swimmer) is subjected to additional resistance forces which lead generally to an increase of the resistance the boat compare to passive gliding: active drag. The purpose of this part of the thesis will be to classify and quantify the different forms of active drags in paddle sports: resistance due to deformation of the body, resistance due to pitching, rolling, heaving, etc.