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La physique donne la recette de la chandelle idéale au rugby

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La physique donne la recette de la chandelle idéale au rugby

La physique donne la recette de la chandelle idéale au rugby

La reprise de la coupe d’Europe de rugby rappelle que les équipes anglaises ou irlandaises excellent dans l’art du up-and-under en anglais, ou « chandelle », en français. Il s’agit d’un tir au pied vers l’avant et très en hauteur afin de permettre au même joueur, sur sa lancée, de récupérer le ballon à sa retombée, avant l’adversaire. Mais comment mettre toutes les chances de son côté pour le réussir ?

Le demi de mêlée français Maxime Machenaud du Racing 92 botte une chandelle pendant le match de rugby de Top14 français entre le Racing92 et Bordeaux-Begles à la U Arena de Nanterre, le 23 janvier 2021.

Une équipe de l’Ecole polytechnique, associée au club Racing 92, a présenté de premiers éléments de réponse lors du troisième congrès Physique du sport, à l’ENS Lyon, le 6 décembre.

La recette dépend surtout de l’angle de tir. Au-dessous de 70 degrés, il y a peu d’espoir que le tireur parvienne à récupérer son ballon dans les quatre secondes que dure environ le vol du ballon. Au-delà de cet angle, les chances augmentent, sous réserve que l’on soit plus adroit que l’adversaire, qui lui aussi attend le ballon – une circonstance non prise en compte par les chercheurs. Evidemment, plus la vitesse est importante, plus la distance à parcourir est longue, mais moins il y a de défenseurs, ce qui est une situation plutôt favorable. Par exemple, pour 70 degrés, la réception se fait vers 15 mètres après le point d’un tir à 20 mètres par seconde, mais au-delà de 30 mètres pour un tir deux fois et demie plus rapide.

Pas de trajectoire parabolique

Le résultat, qui est en cours de comparaison avec des données de terrain, a été obtenu en cherchant les conditions de croisement de deux courbes : celle du ballon en l’air et celle du joueur. Dans un premier article, en 2014, l’équipe avait déjà montré que le vol du ballon n’est pas parabolique, contrairement à celui d’une boule de pétanque, mais que sa descente est plus abrupte à cause du frottement de l’air. Une équation, prenant en compte cette traînée, décrit ainsi la trajectoire jusqu’au sol.

Pour la vitesse, les chercheurs ont repris l’hypothèse habituellement admise qu’elle suit une loi de croissance avec le temps, jusqu’à atteindre un maximum. Cela permet de calculer la distance parcourue au fil du temps et de savoir dans quelle zone le joueur n’aura pas le temps d’aller en fonction des conditions initiales de lancer (vitesse et angle de tir). La méthode fonctionne aussi pour d’autres tirs, comme celui envoyé vers un joueur décalé latéralement.

Mais au rugby rien n’est simple. Comme le ballon n’est pas rond et que généralement les joueurs tapent sa pointe pour une chandelle, il tourne sur lui-même, ce qui modifie sa trajectoire et le fait généralement aller moins loin. Un tel vol ferait tomber la balle 5 mètres avant le point prévu pour une trajectoire sans rotation faisant 20 mètres de long par exemple.

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