LA PRATIQUE DU SPORT Chap. 3 L’étude du mouvement

2nde – Act. Doc. : Une course mythique : le 100 m 1 C. Grange-Reynas

Activité documentaire Une course mythique : le 100 m

Compétences attendues :

Porter un regard critique sur un protocole de mesure d’une durée en fonction de la précision attendue.

Votre mission : Répondre à la question :

Usain bolt serait-il encore recordman du 100 m si le chronométrage était toujours manuel ?

A l’issue d’une course le temps réalisé par chaque coureur est affiché comme sur les photos ci-dessus.

Quelle précision est alors donnée au résultat ?

Le chronométrage est-il à votre avis manuel ?

Existe-il un moyen de départager les coureurs

classés dans le même temps ?

Comment utiliser la vidéo pour mesurer un

temps ?

I. Mesure d’une durée

Des outils et des unités pour mesurer le temps

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1. Classer chronologiquement les 6 instruments de mesure, en effectuant éventuellement des recherches sur internet.

2. Lequel de ces dispositifs utilise un phénomène périodique naturel directement utilisable ?

3. Quels sont ceux qui, parmi eux, ne peuvent mesurer que des durées ?

4. a. Parmi les unités proposées, quelle est celle utilisée dans le Système International ?

b. Convertir les unités restantes dans cette unité.

5. a. Associer à chaque instrument l’unité de temps qu’il est capable de mesurer.

b. Quel est l’instrument qui présente la plus grande précision ?

II. Bref historique du chronométrage sportif

Les performances sportives ou la durée réglementaire d’une épreuve nécessitent un chronométrage.

Lire le document p. 237 : Le chronométrage sportif de 1731 à nos jours

Extrait :

Les Grecs sont à l'origine des Jeux olympiques, à une époque (entre le VIIIème siècle av.J-C et le IVème siècle ap. J-C) où seule importait la victoire, témoignage de la faveur divine. Depuis la résurrection des JO en 1896, la quête du record prime : des protocoles de chronométrages ont été établis et sans cesse revus et améliorés, afin de connaître au mieux la durée des courses. Ils permettent même de déterminer la vitesse des athlètes.

Le chronographe à aiguille, inventé au début du XIXème siècle, permet d'obtenir, en 1862, une mesure précise au 1/5e de seconde.

En 1896, à Athènes, lors des premiers JO, le 100 m est remporté par Thomas Burke en 12,0 s. 1/5e de seconde le séparer du second. La précision du chronométrage au 1/5e de seconde devient donc insuffisant. Le chronométrage au 1/10e de seconde a été utilisé à partir de 1912.

L’œil humain ne peut distinguer séparément deux évènements que s'ils sont séparés d'au moins 1/10e de seconde. C'est dons la meilleure précision que l'on peut obtenir avec un chronométrage manuel. Les premiers enregistrements électriques précis au 1/100e de seconde datent de 1902. Couplés à des caméras, ils sont utilisés au JO de Los Angeles en 1932.

En 1968 ont lieu à Mexico les premiers jeux chronométrés automatiquement, avec la possibilité de départager les concurrents au 1/1000e de seconde.

1. Sur une frise chronologique, placer les différentes évolutions techniques relatives au chronométrage en

indiquant la précision de la mesure.

2. Quelle est la précision d’un chronométrage manuel ?

3. Pourquoi est-il nécessaire d'améliorer la précision du chronométrage ?

III. Comment départager ?

Une petite expérience

o Visionner la vidéo de la course.

o À l’aide de votre chronomètre, mesurez la durée mise par Bolt pour parcourir le 100 m.

o Les mesures obtenues par les élèves sont notées au tableau.

Groupe Moyenne

Temps 9,20 9,14 9,50 9,32 9,18 9,36 9,60 9,57

Citer au moins deux causes d’erreurs possibles dans la méthode que vous venez d’utiliser pour mesurer cette durée ?

Peut-on corriger ces erreurs ? Si, oui, de quelle manière ?

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Autre expérience

On considère une course de 100 m. Trois arbitres disposent de ce chronomètre. L’un se place

dans les tribunes, l’autre dans l’axe de la ligne d’arrivée et le dernier à 50 m de celle-ci. Ils

sont ainsi à 112 m du starter.

Donnée : vitesse de propagation des ondes sonores : 340 m.s-1.

1. Quelle est la précision de ce chronomètre ?

2. Les trois arbitres peuvent-ils déclencher instantanément leurs chronomètres quand ils entendent le starter ?

3. Leur est-il possible d'arrêter instantanément le chronomètre quand le premier athlète passe la ligne d'arrivée ?

Donnée : vitesse de propagation des ondes lumineuses : 3,00.108 m.s-1

4. Identifier les sources d’erreur.

5. Le temps de réaction pour arrêter le chronomètre peut-il compenser le temps de réaction pour le déclencher ?

6. Le chronomètre officiel indique 9,92 s alors nos trois arbitres ont relevé 9,39 s, 9,47 s et 9,85. Justifier la

dispersion des résultats.

Conclusion : peut-on mesurer manuellement une durée au 1/100è de seconde ?

Comment peut-on départager les concurrents et annoncer de façon certaine

que le sprinteur a, ou non, remporté la course ?

Pour départager les concurrents, la mesure de la durée d'une course est de nos jours réalisée grâce à une photo-finish.

Nécessitant une caméra particulière, fixe en face de la ligne d'arrivée, elle est obtenue en juxtaposant plusieurs images.

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1 Combien d’images par seconde de la ligne d’arrivée, la caméra permettant la constitution de la photo-finish peut-elle

enregistrer ?

2 L'utilisation de la photo-finish permet d'accéder à une certaine précision dans la mesure du temps à l'arrivée. Quelle est

cette précision ?

3 Sur la photo-finish, sur quel axe est-il possible de mesurer un temps ?

4 L'utilisation de la photo-finish est-elle adaptée pour une mesurer un record du 100 m ?