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Cyclisme - Coggle Diagram

- - - - Gravité (direction verticale vers le bas)
        
        Dès lors qu'un angle de pente apparaît, elle se décompose en deux vecteurs force, normale (P(n)) et tangentielle (P(t))
        
        Principal facteur de l'augmentation du coût énergétique en pente
      - Friction (frottement entre la roue et le sol)
        
        F(f) = P(n)xCF ou P(n)xCR ; CF = coefficient de friction, quand il y a glissement, ou CR = coefficient de roulement
        
        Considérée indépendante de la vitesse à moins de 100 km/h
        
        Forces de friction internes : frictions mécaniques des transmissions --> faibles
        
        Forces de friction externes (pneu et sol)
      - Résistance aérodynamique
        
        Traînée (opposée à la force propulsive)
        
        Proportionnelle au carré de la vitesse et à la densité du fluide
        
        Dérive (sur l'axe médio-latéral)
      - R(t) = R(a) + P + R(R)
    - - En temps normal : CG légèrement en avant du cycliste, au-dessus de la cuisse
      - Equilibre antéropostérieur variable en fonction de la pente
        
        Montée : meilleure adhérence de la roue motrice mais décollement de la roue avant
        
        Descente : meilleur contrôle de la roue directrice, mais décollement de la roue arrière
      - Equilibre médio-latéral
        
        Assis "aligné"
        
        Le CoM du cycliste est dans l'axe des 2 points de contact au sol + stabilité gyroscopique
        
        Stabilité gyroscopique : un corps tournant librement autour d'un seul axe, va conserver cet axe de rotation fixe dans son orientation spatiale
        
        Danseuse
        
        Equilibre dynamique : les oscillations latérales du CoM du cycliste s'opposent à celles du CoM du vélo : la projection verticale du CoM reste dans le plan vertical
        
        Virage
        
        Le système quitte la trajectoire rectiligne du mouvement et est maintenu dans sa trajectoire circulaire par la force centripète
        
        F(centripète) = (mv²)/r
        
        Le cycliste déplace son CoM vers l'intérieur du virage, son équilibre est permis par 3 facteurs
        
        Alignement du CoM dans l'axe de la force de réaction a sol (oblique)
        
        Utilisation de l'effet gyroscopique des roues
        
        Effet gyroscopique : si un corps tourne autour de 2 axes de rotation, il tournera automatiquement autour d'un 3e axe
        
        Augmentation de l'adhérence par augmentation des forces de friction
  - - - ω = f*(2π/60)
        
        rad/s = rpm
    - - CM = Fe*L
        
        N.m = N.m
    - - P = CM*ω
  - - - F(n) : force normale perpendiculaire à la pédale
        
        F(n) = F(R)*sin θ3
        
        θ3 = angle F(R)-axe de la pédale
      - F(t) : force tangentielle à la pédale
        
        F(t) = F(R)*cos θ3
    - - F(e) : force effective normale à la manivelle
        
        F(e) = FR*sin (θ1+θ2-θ3)
        
        F(e) dépend de F(R) et de la position de la manivelle
        
        F(e) max à 90°
        
        F(u), unused force, correspond à l'écart (aire) entre F(e) et F(R) --> à minimiser
        
        En sommant F(e) des deux membres, on obtient une courbe sinusoïdale toujours positive, avec des max à 90° et 270°
        
        Asymétrie : chaque membre n'effectue pas exactement 50% du CM total
        
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        Force propulsive : du mouvement de la manivelle à celui de la bicyclette
        
        CM1 = F1*L1
        
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        CM2 = F2*L2
        
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        CM3 = F2*L3
        
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        CM4 = F4*L4
        
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        Avec des dimensions standard, F4 = 11% F1 : en réalité, c'est surtout la puissance qui compte --> vitesse de la roue toujours importante sans que celle des segments ne le soit + F4 faible mais toujours positive
      - F(p) : force perdue tangentielle à la manivelle
        
        F(p) = FR*cos((θ1+θ2-θ3)
      - Les forces effectives totales sont en majorité positives(de 0 à 200°) ; F(e) musculaire est toujours positive, F(e) non-musculaire est positive en poussée et négative en phase ascendante
  - - - Points morts = 0° et 180°
      - 0-180° = phase de poussée
        
        F(R) toujours positive
      - 180-360° = phase ascendante (remontée de la pédale passive ou par traction)
        
        Le pied est lié à la pédale : F(R) = 0 (CM nul)
        
        Le pied tracte la pédale : F(R) positive (CM propulsif)
        
        Le pied repose sur la pédale : F(R) négative (CM résistant, compensé par le CM de la manivelle descendante)
- - - - Activité paradoxale de Lombard (1903) : un bi-articulaire antagoniste s'active pour conserver une course musculaire motenne et redistribuer plus efficacement les moments pour optimiser F(R)
- - - - m/s = (% x J/s)/N
      - Réduire les résistances
    - - m/s = (Nm x rad/s)/N
      - Augmenter le ratio fréquence/résistances
  - - - J/kg/m = (J/min/kg)/[(m/s) x 60]
      - E(métabolique) = VO2 x EEO2
      - Le calcul du coût énergétique permet d'éviter de calculer la puissance mécanique, difficile à obtenir dans des activités sans transferts d'énergie
      - CE dépend du rendement et de l'habileté technique
    - - Optimisant CE : env. 110 rpm
        
        Coût énergétique optimal
      - Optimisant VO2 : env. 60 rpm
        
        Coût métabolique minimal
      - Optimisant RPE : 60-80 rpm
        
        Compromis entre contraintes de coût métabolique et coût énergétique (notion de distance parcourue pour une énergie fournie)
      - Optimisant la lactatémie et les valeurs iEMG : 60 à 100 rpm
        
        Optimisation de la résistance à la fatigue (poursuite de l'effort)
      - Optimisant la puissance maximale développée : 110-150 rpm
        
        Puissance importante sur un temps très court