Test de flottabilité de Cazorla, Montpetit, Chatard et Miller
Selon notre passé sportif, notre patrimoine génétique et tout un tas de paramètres physiques et physiologiques, notre flottabilité diffère les uns des autres. Des muscles puissants et des os épais ne favorisent pas la flottaison. Malheureusement, les triathlètes passent plus de temps à rouler ou à courir qu’à nager, ce qui n’arrange pas leur flottabilité. C’est pourquoi la natation est l’épreuve que redoutent souvent le plus les triathlètes surtout lorsqu’ils débutent ce sport sur le tard. Je vous présente dans cet article un test de flottabilité car moins on flotte et plus on doit fournir de gros efforts pour nager à la même vitesse que certains.
C’est pourquoi il n’est pas rare de voir des triathlètes avec pull-buoy « greffé » entre les jambes. Ils vous diront que c’est pour simuler la nage avec combinaison et que c’est pour économiser les muscles inférieurs, mais bien souvent, c’est parce qu’ils ne savent pas se servir de leurs jambes et/ou qu’ils ont un mauvais équilibre (pas bien allongé sur l’eau). Par conséquent, si vous leur retirez le pull-buoy, ils ne seront plus à l’horizontale dans l’eau et vont fortement diminuer leur allure.
Description du test de flottabilité
Il existe un test très simple pour mesurer son niveau de flottabilité.
Tout d’abord le nageur (ou la nageuse) se tient droit à la verticale dans l’eau. Ses jambes sont tendues et serrées, les bras le long du corps et la tête dans l’alignement de ce dernier. Cela revient à se placer au garde à vous par exemple. Ensuite il ou elle prend une grande inspiration et la bloque pour se laisser flotter. Bien entendu, les pieds ne touchent pas le sol. Selon votre expérience, plusieurs essais seront peut-être nécessaires pour réussir à stabiliser sa flottaison.
Principe de fonctionnement
Dans l’eau, notre corps est soumis à deux forces : la gravité et la poussée d’Archimède. Cette dernière dépend de 2 paramètres : la profondeur d’immersion et la densité du liquide. Prenons l’exemple du corps humain plongé dans l’eau.
La gravité s’exerce à la verticale vers le bas et son point d’application est notre centre de gravité (point G sur le schéma).
La poussée d’Archimède s’exerce également à la verticale mais vers le haut et son point d’application est notre centre géométrique (point Cv sur le schéma). Cette poussée est égale au poids du volume du liquide déplacé par l’objet. Quand la poussée est supérieure ou égale au poids de l’objet, il flotte. Si la poussée d’Archimède est inférieure au poids de l’objet, il coule.
Tout corps plongé dans un fluide au repos, entièrement mouillé par celui-ci ou traversant sa surface libre, subit une force verticale, dirigée de bas en haut et opposée au poids du volume de fluide déplacé
Archimède
Dans cette configuration, notre corps est en équilibre mais selon le milieu dans lequel on se trouve, selon notre poids, selon notre morphotype et le matériel utilisé, notre ligne de flottaison ne sera pas la même.
Comment flotte t-on ?
Comme vu précédemment, plus on immerge un corps dans l’eau, plus il s’allège grâce à la poussée d’Archimède qui se fait plus forte. Ceci est vrai en eau douce, et cela l’est encore plus en eau de mer, où notre poids apparent n’est plus que de 10% de notre poids réel quand on a de l’eau jusqu’au cou. Mais pourquoi flottons-nous ?
C’est grâce à 4 paramètres que possède le corps humain, le milieu dans lequel on nage et l’équipement que nous utilisons. Ces 4 paramètres sont :
- la densité ;
- La masse volumique ;
- La masse ;
- Le volume.
La densité
La densité (ρ) est définie comme la masse (m) d’un objet divisée par son volume (V). Elle s’exprime en kilogrammes par mètre cube (kg/m³) dans le système international d’unités (SI). La formule mathématique pour la densité est la suivante : ρ = m/V.
La densité du corps humain
La densité de notre corps y est pour beaucoup dans notre capacité à flotter. En effet, la densité de la graisse oscille entre 0,85 kg/m³ et 0,95 kg/m³. Ensuite, celle du muscle est de l’ordre de 1,087 kg/m³ et celle des os varie entre 1,105 kg/m³ et 1,8 kg/m³.
Comme le corps des femmes est composé en moyenne de 23 % de graisse et de 28 % de muscle. Le corps d’un homme contient en moyenne 15 % de graisse et 35 % de muscle. Il y a peu de différence de pourcentage pour les os. Résultat : la densité du corps d’une femme est de l’ordre de 0,87 kg/m³ et celle du corps d’un homme de 0,98 kg/m³. Par conséquent, les femmes flottent mieux que les hommes. Et d’autant mieux du fait d’une répartition assez uniforme de la graisse dans leur corps (poitrine, fesses, cuisses).
La densité de l’eau
La densité du combinaison néoprène
Lorsque la température de l’eau autorise le port de la combinaison néoprène on est généralement (surtout les triathlètes) très heureux. Et pour cause, le néoprène a une densité compris entre 0,00013 kg/m³ à 0,00017 kg/m³ ! Difficile de coller avec une telle densité.
La masse volumique
La masse volumique est une mesure de la masse par unité de volume. En d’autres termes, c’est la masse d’une substance (corps, eau ou néoprène) par unité de volume occupé par cette substance. Elle est également exprimée en unités telles que kg/m³ dans le système international.
La masse volumique d’un corps humain
La masse volumique du corps humain est en moyenne de 985 kg/m³. On perd environ 5% poumons pleins ce qui permet de « s’alléger » en diminuant notre masse volumique et de mieux flotter.
La masse volumique de l’eau
Pour des températures comprises entre 13 et 30 degrés Celsius et avec plus ou moins de sel, l’eau de mer possède une masse volumique comprise entre 998,44 kg/m³ et 1012,44 kg/m³. Et celle de l’eau douce est comprise entre 995,646 kg/m³ et 999,377 kg/m³.
La masse volumique d’une combinaison néoprène
La masse
Le volume
Conclusion sur la flottaison
Pour bien flotter, il faut donc être une femme avec un corps volumineux et léger pour descendre le plus possible sous les 1000 kg/m³. Il faut également nager dans une eau fraîche et salée. Et enfin, il faut une combinaison avec une bonne répartition de l’épaisseur du néoprène pour maximiser la poussée d’Archimède. Pour cela on augmente le volume sur les jambes et on diminue le poids sur le haut du corps. Donc une bonne épaisseur sur les jambes, une très faible épaisseur sur les bras et un néoprène contenant des cavités d’air sur le torse.
Ligne de flottaison et incidence
Une fois que le nageur(euse) est stable, une autre personne repère ce qui s’appelle « la ligne de flottaison« .
Comme on peut le voir sur le schéma ci-dessus, il y a plusieurs lignes de flottaison :
- Inférieure ou égale à 0 => très mauvaise ;
- Entre 0 et 1 => mauvaise ;
- Entre 1 et 2 => assez moyenne ;
- Entre 2 et 3 => moyenne ;
- Entre 3 et 4 => assez bonne ;
- Entre 4 et 5 => bonne ;
- Entre 5 et 6 => très bonne ;
- Entre 6 et 7 => excellente ;
- Supérieure ou égale à 7 => exceptionnelle ;
Il est très difficile de modifier la ligne de flottaison naturellement car celle-ci dépend de votre morphologie, de votre pourcentage de masse maigre, de votre masse grasse et de votre masse osseuse. Idéalement, il faut une cage thoracique volumineuse avec de longues jambes relativement fines. Malheureusement on ne peut pas cibler la perte de masse graisseuse ou augmenter la longueur de ses jambes. À l’aide de la musculation on peut légèrement augmenter le volume de la cage thoracique mais cela engendrera aussi une augmentation de masse musculaire. Le résultat n’est donc pas toujours à la hauteur des espérances.
Pour conclure, si votre résultat se rapproche de zéro, vous êtes « condamné(e) » à maîtriser le plus parfaitement possible la ou les technique(s) de nage(s) sans quoi, vous serez toujours en difficulté dans le milieu aquatique. Comme vu précédemment, on peut améliorer la ligne de flottaison en augmentant artificiellement le volume d’eau que l’on déplace grâce à du matériel volumineux et léger comme un pull-buoy et une combinaison néoprène.Toutefois cela est à utiliser avec parcimonie sinon vous ne progresserez jamais.
Avec ce test vous saurez au moins ce qu’il vous reste à faire pour progresser.
