Compétition de natation

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Annales corrigées
Classe(s) : 3e | Thème(s) : Le corps humain et la santé - L’informatique et la programmation
Type : Exercice | Année : 2016 | Académie : Inédit


Sujet inédit

svt et technologie • 50 points

Compétition de natation

Lucie est sélectionnée pour la première fois pour une compétition nationale de natation. Elle veut à tout prix améliorer son temps en 50 m nage libre. Pour cela elle devra prendre le meilleur départ possible. Ce qui lui fait peur, c’est le chronométrage automatique : est-il pénalisant ?

1. SVT • le meilleur départ 25 points

Document 1 Réussir son départ

Pour les courses de nage libre, de brasse, de papillon et de quatre nages individuelles, le départ doit s’effectuer par un plongeon. Au long coup de sifflet du juge-arbitre, les nageurs doivent monter sur le plot de départ et y rester. À la commande « à vos marques » du starter, ils doivent immédiatement prendre une position de départ avec au moins un pied à l’avant des plots de départ. La position des mains est indifférente. Lorsque tous les nageurs sont immobiles, le starter doit donner le signal de départ (coup de sifflet bref ou bip). Tout nageur partant avant le signal de départ sera disqualifié.

Document 2 Temps de réaction et circuit de l’information

Le temps de réaction se mesure en secondes. Il indique le laps de temps entre le moment du signal de départ et le moment où les pieds décollent du plot.

Pour travailler le départ, certains nageurs font appel à des entraîneurs d’athlétisme, parce que désormais les sprinteurs ont des départs pieds décalés (et non pieds joints). La poussée est moins puissante, mais le temps de réaction est plus bref. La performance est donc améliorée.

La durée de réaction du nageur, entre le moment où il entend le signal de départ et le moment où il plonge, correspond au temps que met l’information nerveuse sensorielle pour aller au cerveau, au temps de prise de décision et au temps que l’information nerveuse motrice atteigne les muscles des jambes pour qu’ils se contractent.

Document 3 Départ parfait, combinaisons et performances

Le plongeon est une phase de la course à privilégier, surtout en sprint de 50 et 100 m.

Un bon départ doit permettre au nageur d’arriver dans l’eau le plus vite possible, le plus loin possible, avec la plus grande vitesse et dans un angle qui permet la plus rapide reprise de nage. On mesure la qualité du départ en prenant le chrono au passage des 15 m, ce qui permet d’évaluer le plongeon mais aussi la coulée (propulsion sous l’eau). La coulée est très importante car le nageur est plus rapide sous l’eau qu’en surface.

Depuis 2010, les combinaisons en 100 % polyuréthane sont interdites. Les nouvelles combinaisons « textiles » sont désormais utilisées.

Des mesures ont été faites pour comparer les performances des nageurs au 50 m nage libre, suivant le type de combinaison porté. Dans le tableau ci-dessous, les temps sont en secondes.

0-15 m

15-25 m

50 m

Combinaison polyuréthane

Cielo

5,17

4,31

11,43

20,91

Bousquet

5,44

4,32

11,18

20,96

Combinaison textile

Cielo

5,28

4,44

11,60

21,32

Bousquet

5,56

4,32

11,48

21,36

Manaudou

5,16

4,48

11,73

21,37

1. D’après les documents 1 et 2, à quoi correspond le temps de réaction lors du départ plongé ?

▶ 2. D’après le document 2, quel est le circuit de l’information nerveuse lors du départ ? Complétez le schéma suivant.

Sci3_1600_00_07C_01

▶ 3. Comment le temps de réaction peut-il être amélioré ?

▶ 4. D’après le document 3, que peut travailler Lucie à part le temps de réaction pour prendre le meilleur départ ?

▶ 5. D’après le document 3, quel est le nageur ayant le meilleur départ avec la combinaison textile ?

▶ 6. La combinaison en polyuréthane permettait-elle d’améliorer le départ ?

2. technologie • le chronométrage 
de la compétition de natation 25 points

Document 1 Installation pour le chronométrage

La centrale de gestion de chronométrage est pilotée sur une interface graphique sur ordinateur. Elle est installée dans le local de chronométrage (régie) ou en bord de bassin.

Le système de départ sonore est relié à la centrale de gestion et distribue les ordres du starter ainsi que le « bip » de départ dans tous les plots de départ. Un flash extérieur peut être raccordé directement à l’appareil de départ (starter).

Le système de chronométrage est composé de plaques de touche, de plates-formes de contrôle des départs pour courses de relais et d’un contact d’arrivée manuel, ainsi que du haut-parleur de départ.

Le panneau d’affichage doit être visible par les spectateurs et les nageurs. Il devra comprendre autant de lignes d’affichage qu’il y a de couloirs dans le bassin. Ce tableau donne l’affichage des couloirs des nageurs, de leur place, du temps tournant et de tous les temps de passage (temps intermédiaires) et d’arrivée de l’ensemble des nageurs.

Sources : ffnatation.fr, Megatek.

Document 2 Description schématique du système

Sci3_1600_00_07C_02

Sources : ffnatation.fr, Megatek.

Document 3 Principe du chronométrage

Lorsque le juge appuie sur le starter, des bips sont émis par les haut-parleurs présents dans chaque plot. Après 3 secondes, ils émettent un son et le flash s’illumine pour indiquer le départ. Si aucun nageur n’a fait de faux départ, le chronomètre se lance. Le chronomètre est affiché sur chaque ligne. Quand un nageur touche une plaque de touche, le chronomètre de sa ligne se fige et sa place dans la course s’affiche à la fin de la course.

1. À l’aide des documents 1 et 2, identifier les actionneurs, les capteurs/détecteurs et l’interface présents dans le système de chronométrage d’une compétition de natation.

▶ 2. Combien de variables doit générer la centrale de gestion de chronométrage pour chaque ligne ?

▶ 3. Compléter ci-dessous l’organigramme de gestion du chronomètre pour une course de 50 m, soit une longueur de bassin.

Sci3_1600_00_07C_03

Les clés du sujet

Exercice 1 : SVT

Comprendre les documents

Le document 1 explique les conditions de départ dans une compétition de natation.

Le document 2 explique ce qu’est le temps de réaction et de quoi il dépend.

Le document 3 présente les critères d’évaluation d’un bon départ et des performances de nageurs obtenues avec combinaison polyuréthane ou textile.

Répondre aux questions

 1. Une fois compris le déroulement du départ (document 1), la définition du temps de réaction est dans le second document.

 2. Relis bien le document 2 en cherchant tous les éléments demandés.

 3. Cette question fait appel à tes connaissances et ta logique. Le but est d’être plus rapide.

 5. et 6. L’évaluation du départ se fait grâce au temps entre 0 et 15 m.

Exercice 2 : technologie

Comprendre les documents

Le document 1 décrit l’installation de chronométrage. Le document 2 en donne une représentation visuelle.

Le document 3 présente différentes phases de lancement et de chronométrage de la course.

Répondre aux questions

 1. À l’aide des documents 1 et 2, analyse bien la fonction de chaque élément du système de chronométrage.

 2. Demande-toi quelles données sont susceptibles de changer au cours du chronométrage. Tu trouveras la réponse dans le document 3.

▶ 3. Traduis dans l’algorithme les étapes du chronométrage décrites dans le document 3.

Corrigé

Corrigé

1. SVT

▶ 1. Le temps de réaction est le délai entre le signal de départ du starter et la contraction des muscles du nageur qui lui permet son impulsion et donc le moment où les pieds décollent du plot.

▶ 2.

Sci3_1600_00_07C_04

▶ 3. Le circuit de l’information nerveuse doit être plus rapide. Il faut donc être attentif pour entendre le signal sonore, mais surtout déjà prêt à contracter ses muscles. L’entraînement, par la répétition de nombreux plongeons, permet d’automatiser la réaction et donc d’accélérer la transmission du message.

▶ 4. Julie doit aussi travailler à l’entraînement sa poussée sur les plots pour entrer le plus vite et le plus loin possible dans l’eau. La coulée est aussi importante car la nage est plus rapide sous l’eau qu’en surface. Plus la coulée est longue, plus on gagne de temps.

▶ 5. La qualité du départ est mesurée grâce au temps entre 0 et 15 m de course. C’est donc Manaudou qui effectue le meilleur temps, avec 5,16 s soit 12 centièmes de seconde de moins que Cielo et 40 de moins que Bousquet.

Rappel

Tu dois comparer les temps de départ (0-15 m) avec et sans combinaison.

▶ 6. Pour Cielo, on a :

5,28 – 5,17 = 0,11 s gagnée au départ sur seulement 15 m.

Pour Bousquet on a :

5,56 – 5,44 = 0,12 s gagnée au départ sur seulement 15 m.

La combinaison en polyuréthane permettait donc une meilleure glisse sur le départ.

2. technologie

Rappel

Un actionneur convertit de l’énergie, tandis qu’un capteur/détecteur « attend » un événement pour créer un signal électrique.

▶ 1. Les capteurs et détecteurs sont les plaques de touche, le starter et les plateformes de contrôle. Les actionneurs sont les haut-parleurs et le flash.

L’interface est la centrale de gestion de chronométrage qui est pilotée sur une interface graphique sur ordinateur.

▶ 2. La gestion de chronométrage doit générer 3 variables pour chaque ligne : le chronomètre, le temps partiel du nageur et la position dans la course.

▶ 3.

Sci3_1600_00_07C_05