Projets coup de cœur du concours scientifique : "Physique et Sport"

Les 15 Projets Coup de Cœur du Concours "Physique et Sport"

Article rédigé par Christophe Chazot

À la recherche de nouveaux sujets expérimentaux pour étudier la physique en classe ? Laissez-vous inspirer par ces 15 projets innovants réalisés par des classes de collège et de lycée dans le cadre du concours "Physique et Sports" organisé par la Société Française de Physique. Utilisant l'application gratuite FizziQ, qui combine capteurs (GPS, accéléromètres, gyroscopes), l'analyse cinématique et cahier d'expérience, les élèves ont transformé chaque activité sportive en une passionnante leçon de physique.

Analyse Stratégique du Football

Une classe du Collège Charles Gounod à Saint-Cloud a embarqué les élèves footballeurs dans une expérience novatrice en analysant la position et les mouvements des joueurs sur le terrain grâce au positionnement GPS de leur smartphone pendant un match, enregistré avec FizziQ. Les données recueillies ont permis de visualiser les déplacements des joueurs, l'importance du placement sur le terrain et de sensibiliser les élèves au rôle de la stratégie et de la collaboration au sein d'une équipe de football. Grâce à cette étude, les élèves ont des conseils précieux à donner à notre entraîneur national !

 

La Dynamique du Lancer de Poids

Les élèves du Collège Mallarmé à Sens ont collaboré avec Franck Elemba, un athlète olympique, pour explorer la physique derrière le lancer de poids. L'analyse par les capteurs d'accélération et l’analyse cinématique de vidéo par FizziQ a révélé l'impact crucial de l'angle et de la force sur la portée du lancer, transformant une séance d'EPS en un laboratoire de physique à ciel ouvert. Bravo et merci à Franck Elemba, peut-être a-t-il découvert de son côté certains aspects sur la physique du lancer qu'il ne connaissait pas ?

 

Optimisation de la Performance en Natation
À travers une étude menée par des élèves du Collège Victor Hugo à Carmaux, l'effet de la traînée en natation a été scruté sous l'eau. En mesurant la vitesse dans différentes postures lors des coulées horizontales à l'aide du module cinématique de FizziQ, les élèves ont montré comment l'alignement du corps et le positionnement des bras affecte directement la performance des athlètes. Utile pour les JO !

 

Lancer de Javelot Paralympique

Le Collège Scamaroni à Charleville-Mézières a brillamment mis en lumière les prouesses des para-athlètes. En comparant les techniques de lancer entre athlètes valides et para-athlètes à l'aide de l'analyse cinématique de FizziQ, ce projet a non seulement favorisé la compréhension des défis uniques rencontrés par les para-athlètes mais a aussi promu une approche inclusive du sport. Ce travail a été récompensé par un prix spécial du jury.

 

Ça grimpe !

Les élèves de seconde du lycée Winston Churchill ont étudié comment le poids, la taille et la masse musculaire affectent la performance en bloc (escalade). En analysant les performances de deux élèves aux caractéristiques physiques variées, il est apparu que la légèreté et une stature moins imposante pouvaient jouer un rôle crucial dans la rapidité et la précision durant l'ascension. Cette exploration a mis en évidence la manière dont les attributs physiques peuvent affecter l'efficacité des techniques d'escalade, offrant aux élèves des insights précieux sur l'importance de la physique et de la biomécanique dans le sport. Spider-Man a beaucoup à nous enseigner sur la physique ?

 

Le Cheval se Tape des Barres

Un cheval adapte-t-il l'angle de son saut au type d'obstacle rencontré ? C'est cette question que des élèves de terminale ont abordé en réalisant des analyses cinématiques de deux types de sauts : l' oxer (saut de deux barres écartées), et le vertical (saut d'une seule barre). Cette analyse leur a permis de vérifier l'impact de la trajectoire et de l'angle sur la performance du saut, offrant une fenêtre sur la physique derrière le sport équestre. Une analyse qui leur a montré aussi la difficulté de faire des mesures sur les êtres vivants qui sont moins dociles qu'un ballon de basket ... Bravo pour votre persévérance !

 

 

Bonds et Rebonds
Une classe du collège Pasteur à Paris a étudié quels étaient les caractéristiques principales des différents types de balles et ballons utilisés en sport. À travers l'analyse vidéo de FizziQ, ils ont mesuré l'effet de différents facteurs influant sur le rebond, comme la pression interne du ballon, le type de surface, ou les caractéristiques du ballon, permettant de prédire la hauteur du rebond que l'on peut attendre d'un type de balle. Une étude quantitative passionnante qui nécessite peu de matériel et permet aux élèves de se poser des questions sur le type de matériel adapté à chaque sport. Vos ballons de basket sont-il bien gonflés ?
 

 

Badminton Aérodynamique

Est-ce que tous les volants se valent quand il s'agit de jouer au badminton ? C'est cette étude qu'a menée une classe de 3eme de l'académie de Lille qui a examiné comment la forme et les matériaux des volants de badminton affectent leur vitesse de chute. Certains volants sont-ils mieux que d’autres ou ont-ils des utilisations différentes ? L’outil cinématique de FizziQ a permis une comparaison précise, révélant l'influence des forces aérodynamiques l’utilisation des volants. Après cette étude, on ne voit plus les volants de badminton de la même façon.

 

La Mécanique du Succès au Triple Saut

Deux élèves du lycée Honoré d’Estienne d’Orves ont analysé l'effet de la position du genou et du pied sur le premier bond du triple saut. Grâce à FizziQ, elles ont démontré que certaines positions permettent d’augmenter significativement la distance du saut, appliquant les principes de la physique pour optimiser les performances athlétiques. Une analyse bien utile avant les jeux olympiques !

 

Améliorer son Jeu au Rugby

Les élèves de seconde du lycée St Pierre à Fourmies ont exploré la physique du rugby, se concentrant sur les différentes phase du jeu : la passe, la touche, la chandelle, le placage, et la mêlée. Ils ont utilisé les accéléromètres et gyroscopes des smartphones pour analyser la rotation du ballon, prouvant qu'une rotation stabilise la passe. La caméra a capturé les mouvements pour l'analyse des phases de jeu, démontrant comment angle et vitesse affectent la réussite d'une touche. L'étude a révélé l'importance de l'effet gyroscopique pour les passes, la trajectoire parabolique pour les touches et chandelles, et l'application des lois de Newton dans les placages et mêlées. Dommage que la coupe du monde soit déjà passée...

 

Podomètres sous la Loupe

Des élèves de seconde du lycée Berthollet ont testé la fiabilité des podomètres dans diverses activités. En testant toutes les situations, y compris la marche avec des béquilles, les élèves ont pu vérifier la fiabilité des instruments présents dans nos smartphones. Cette exploration a encouragé les élèves à analyser la technologie du quotidien à travers le prisme de la physique. Bravo pour cette vérification expérimentale de la fiabilité de ces instruments.

 

 

Gymnastique et Physique : Le Défi du "Soleil"

Les élèves du Lycée Honoré d’Estienne d’Orves à Carquefou ont décortiqué le mouvement "soleil" en gymnastique. À l'aide de l'analyse cinématographique de FizziQ, ils ont mis en évidence l'importance de la vitesse et des énergies cinétique et potentielle, appliquant la physique pour perfectionner ce mouvement artistique. Une opportunité d’admirer la performance des gymnastes qui réalisent ces exploits.

 

Photographie du Mouvement

Des élèves de 5eme passionnés de chronophotographie ont utilisé l’application Motion Shot pour créer des chronophotographies de mouvements et le module cinématique pour l’analyse de la dynamique du corps en action. En visualisant les séquences de mouvement, ils ont approfondi leur compréhension de la mécanique du sport, démontrant l'interconnexion entre physique et activité physique. Un beau travail à la fois scientifique et esthétique !

 
 

 

Kayak : Une Question de Poids et de Flottabilité

Des élèves du collège La Nacelle se sont posé la question de savoir si la répartition des poids avait un impact sur la performance d’un kayakiste et affectait la stabilité et la vitesse du kayak. En mesurant les performances à différentes positions, ils ont exploré la physique de la flottabilité et la dynamique des fluides, éclairant les stratégies pour améliorer la navigation. Bien s’assurer que votre smartphone est résistant à l’eau avant de se lancer !

 
 

 

Naviguer avec les Angles en Voile

Une élève de terminale, passionnée de voile depuis son enfance, a investigué l'angle optimal de la voile pour maximiser la vitesse avec un vent de travers. En ajustant méticuleusement l'angle de la voile et réalisant de nombreuses mesures sur l’eau des variations de vitesse, elle a pu vérifier certains concepts d’aérodynamiques et mettre la théorie au service de sa compréhension de son sport favori.

 

Et tous ceux que nous n'avons pas cités...

Ces 15 exemples ne représentent qu’une petite partie des nombreux projets qui ont été soumis au concours Physique et Sport. Nous n'avons pas présenté le projet de cette élève de première qui a utilisé le module cinématique de FizziQ pour étudier le karaté, les élèves du Lycée Saint Erembert qui ont étudié le tir au handball, les élèves du lycée de Villaroy qui ont étudié le saut en hauteur ou le Club Sciences du Collège Louise Weiss qui a étudié comment la taille de la main influait sur la vitesse en natation et bien d'autres...Tous ces projets montrent la créativité des élèves et de leurs enseignants, et le désir de chacun de mieux comprendre le monde qui l’entoure grâce à la science. Bravo à tous !

 
 
Pour en savoir plus :
 

Notre tutoriel sur votre première séance avec FizziQ : Lien vers le tutoriel

Etudier le sport avec FizziQ : Lien vers l'article

Tous les capteurs de votre smartphone : Lien vers l'article

Qu'est ce que la biomécanique ? Lien vers l'article

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