Vous cherchez le secret derrière les dribbles de Neymar, les coups francs de Ronaldo ou les plongeons de Neuer ? Vous êtes au bon endroit ! Que se passe-t-il réellement derrière tous ces gestes ? La biomécanique analyse comment les mouvements mécaniques affectent le fonctionnement du corps, et comment le corps peut optimiser ces mouvements pour maximiser la performance.
La biomécanique au football va au-delà de la simple observation des mouvements. En effet, elle est utilisée par de nombreux métiers dans le football professionnel. Elle permet aux analystes vidéo d’obtenir des données précises, puis de les partager au coach sportif pour qu’il puisse prendre des décisions et améliorer la performance individuelle et collective des joueurs de foot sur le terrain.
L’analyse biomécanique des mouvements d’un attaquant au football peut s’étendre à divers éléments qui influencent leur performance sur le terrain. Ces analyses peuvent améliorer la qualité du tir, mais aussi donner des indices quant à la destination prévue de la frappe. En effet, des études se sont intéressées à ce que les gardiens de but observaient lors de la phase d’approche, et en ont tiré qu’ils fixaient davantage la jambe de frappe, celle d’appui, les épaules et la zone du ballon.
L’analyse biomécanique révèle comment il anticipe les trajectoires de balle et ajuste sa position en conséquence pour effectuer des arrêts.
C’est certainement l’exercice de vitesse au football le plus connu, les fameuses diagonales au football sont souvent mal exécutées. Comme expliqué dans l’article définissant la VMA, cette dernière est un travail important à effectuer avec son équipe. En effet, le football est un sport d’accélérations/récupérations, il faut donc préparer le corps à effectuer cet effort régulièrement. Rares sont les joueurs qui n’ont jamais effectué ce travail physique. En effet, si l’un ou plusieurs de ces points ne sont pas bien exécutés, la séance ne sera pas bénéfique voire pire, elle sera contreproductive (attention aux blessures). Il vous faut un terrain de football, 6 plots et bien suivre les groupes de niveau (cf point suivant).
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Un groupe de niveau part d’un poteau de corner, accélère à la vitesse convenue sur la largeur du terrain puis la longueur opposée (en contournant le drapeau de corner en bout de ligne droite). Une fois arrivé au drapeau de corner en diagonal, il arrête son effort et traverse le terrain (en jaune ci contre) en trottinant. Si vous lisez attentivement notre site internet, vous savez qu’un des premiers entrainements de la saison consiste en un test Vameval afin d’effectuer des groupes de niveau. Il faut que les joueurs courent à vitesse constante tout au long de l’exercice.
La phase de vitesse doit se faire à 105% de la VMA. L’objectif, l’idéal est d’atteindre 8 minutes d’effort donc il faut compter une dizaine d’accélérations et donc autant de récupérations. C’est souvent ce point (avec les groupes de niveaux) qui font défaut alors qu’ils sont primordiaux.
Le football se caractérise par de nombreux efforts physiques, physiologiques notamment en ce qui concerne la vitesse avec des terminologies par forcément très simples à distinguer : vitesse, explosivité, vivacité, VMA, puissance… Or, certaines sont complémentaires, utiles pour les footballeurs mais encore faut-il les maitriser un minimum. La vivacité est la vitesse en enchainant des mouvements variés et différents. Concrètement, la vitesse est une course en ligne droite, la vivacité est une course en slalom par exemple.
Par essence même, le football (et tous les sports avec balle ou ballon) est un sport acyclique, c’est-à-dire qui nécessite des changements de direction permanents contrairement à un coureur de 100m par exemple. Le travail de vivacité au football peut se faire soit de manière isolée avec des changements de direction (latéraux, avant/arrière…) notamment sur du travail polydirectionnel (voir notre exercice spécifique polydirection et notre 2nd orienté polydirection et VMA) mais également avec ballon sous forme de mini-jeux à 2 contre 2 voire 3 contre 3 sur des surfaces adaptées.
Les temps de récupération entre les séries doit être assez importants, de l’ordre de 5 à 10 fois le temps de travail. Exemple, si vous faites 30’’ de travail, il faut 2’30 de récup minimum. Nous avons vu dans la définition de la vivacité que ce qui la différencie de la vitesse est principalement les changements de direction. G. Cazorla a mis au point un test qui permet de mesurer la coordination et donc in fine, la vivacité.
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Ces exercices sont très importants et nécessitent un échauffement adapté. Sachez que ce sont des exercices qui peuvent très bien être réalisés avec ballon même si l’aspect technique prendra forcément une part importante. Bien entendu, il est tout à fait possible de travailler la vivacité avec des exercices spécifiques qui ont souvent l’énorme avantage d’être ludique. La vivacité fait partie intégrante de la vitesse, tout comme l’accélération ou le maintien de la vitesse de course.
En l'absence de gravité et d'air, la trajectoire est une droite. Avec la gravité, la droite s'incurve vers la parabole galiléenne.
C'est justement la rotation du ballon qui va créer la force de portance. Lorsque le ballon tourne avec la vitesse angulaire \( \omega\), l'écoulement derrière le ballon n'est plus symmétrique. dite « force de Magnus ».
(a) Lorsque la gravité domine (\(D_{r}\) << 1), les trajectoires sont paraboliques.
parfois zigzaguer autour de cette droite (b). taille du zigzag est grande comparée à la distance qui sépare deux vortex. sillage. turbulente de la couche limite joue un rôle essentiel [3]. Observations par Hong et al. (a) ligne droite ; (b) zigzags.
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que la vitesse du ballon devient inférieure à U*. l'équation (eq1), en prenant en compte la force de traînée et la force de gravité. gravité et freinage aérodynamique (trait plein) et avec la gravité seule (pointillés). l'angle initial est 45° pour le trait épais et 37° pour la trajectoire la plus longue (trait mince). retombe presque verticalement. plus 45° mais 37°. Cet angle optimal varie avec \(l_c\) et U0.
accessible, mais la trajectoire est courbée et on peut l'estimer par un cercle de courbure \(C_0\). Roberto Carlos tiré contre la France en 1997 [9]. Ce coup franc est schématisé sur la figure 11. du ballon s'incurve et finit par entrer dans le but sans que le gardien bouge (courbe bleue). Sans rotation, le ballon sortirait de 4 mètres (pointillés). violets). vers la gauche, ce qui lui permet de contourner le mur. décide de faire passer le ballon par-dessus le mur et de le faire plonger ensuite. l'avant (tel un lift au ping-pong). suffisamment petit pour passer sous le ballon et le brosser. On détaille ici le coup franc présenté sur la figure 5c. \(\omega_0\) ≈ 88 rad/s.
6 indique des vitesses enregistrées en match lors de grosses frappes. Vitesses de ballon enregistrées lors de grosses frappesCes vitesses sont supérieures à 38 m/s, ce qui correspond bien au domaine aérodynamique. le coefficient de traînée : \(C_x \approx\) 0,4 (figure 7). balle d'une poudre de tétrachlorure de titane (Hong et al. [7]).
Dans le football le joueur utilise la frappe dans 70% de ses actions pour passer, centrer, tirer au but et pour conduire le ballon, nous allons donc analyser la technique de la frappe. Toutes ces frappes ne sont pas effectuées avec la même surface de contacts. Le choix de cette surface rentre dans l'habilité du joueur a choisir la bonne technique.
La coordination est nécessaire pour réaliser des mouvements cohérents par rapport à des objectifs préalables. La course permet au joueur d’acquérir une vitesse horizontale. Elle s'obtient par une poussée complète de la jambe d’appui. Le joueur doit se propulser vers l’avant. L’action des bras semi - fléchis à 90° est vers l’avant. Il y a gainage de bassin en rétroversion avec un déplacement du Centre de Gravité en sinusoïde.
Les petits pas d’ajustement vont permettre un placement adéquat de la chaîne d'appui en vue de la préparation du geste mais l’on observera une diminution de la vitesse et un ralentissement du centre de gravité. La chaîne d'appui doit être très stable. Cette phase intervient juste avant la frappe de balle et correspond à la mise en position et à la sollicitation des muscles utilisés lors du tir. Le regard est centré sur le ballon se dirige vers le but, la ceinture scapulaire est orientée en direction du but, il y a une dissociation entre la ceinture pelvienne 'épaule) et la ceinture scapulaire(bassin), L'angle de " rotation " est d’environ 40°C. Cet angle de " rotation " est dû à une mise en tension de la jambe de frappe. Cela permet d’augmenter la force de frappe.
La position du pied d’appui est parallèle au ballon et se trouve à environ 20 cm de celui-ci, le pied d'appui est orienté dans la direction du but. Pour la jambe de frappe on observe une ouverture de la cuisse sur le tronc, une fermeture de la jambe sur la cuisse et une extension du pied. Cette phase correspond à l’ARME DE LA JAMBE DE FRAPPE.
Lors de l'armé de la jambe de frappe, deux paramètres peuvent être mis en avant :
Cet armé correspond à un lancement vers l’arrière de la jambe de frappe, en même temps il y a blocage de la jambe d’appui et donc création d’un point d’appui dynamique. Ainsi l’énergie cinétique acquise lors de la course peut-être transmise à la jambe de frappe (au segment libre).
Pour ce qui est de la jambe de frappe on passe d’une flexion à une extension complète de la jambe sur la cuisse mais aussi à une flexion de la cuisse sur le tronc. On passe progressivement d’une vitesse nulle à une vitesse optimale. Le pied frappe le milieu du ballon pour transmettre au mieux l’énergie apportée par la jambe de frappe. (il faut " traverser le ballon "). L’énergie cinétique acquise par le blocage du pied d’appui est transmise au tronc qui va lui même la transmettre à la jambe de frappe ce qui explique la fermeture de l’angle de déclinaison. Une fois au niveau de la cuisse cette énergie va être transmise au niveau de la jambe et du pied par l’extension de celle-ci par rapport à la cuisse. En effet, il y aura eu un " blocage " au niveau du genou permettant de transmettre cette énergie.
Le contenu des habiletés peut être défini comme un produit de quatre éléments biomécaniques différents : Habileté = Force x Vélocité x Précision x Détermination
La force totale est la somme de plusieurs forces produites en interne (force musculaire) et externe (force de réaction, force de l'impact, résistance de l'air, etc.). Si cette qualité peut, avec beaucoup de précautions, vu les inconvénients physiologiques (incidence possible sur la croissance) ou psychologiques (difficulté à s'astreindre à des tensions musculaires d'une durée trop longue), être améliorée par des exercices dynamiques ou statiques de courte durée. Elle demeure au départ chez les jeunes peu développée.
La vélocité des différentes parties distales du corps (pieds, mains, tête) est produite par le système du levier humain qui comprend les segments et les articulations. La vélocité linéaire (la vitesse) de la partie distale du corps est dépendante de la longueur et de la vélocité anguleuse des leviers respectifs (tibia, cuisse, etc.). Les vélocités anguleuses relatives à chaque partie du corps sont produites à travers le groupe du muscle respectif (extenseurs du genou, fléchisseurs du dorsal, etc.).
Vélocité = Amplitude x Fréquence
Amplitude = 1,2 x Taille (longueur des leviers)
Fréquence = vélocité anguleuse
Lors de l'exécution d'une habilité, le mécanisme interne de détermination fait appel à la dernière exécution pertinente dans une situation de match. Elles sont appel aux expériences motrices vécues et aux apprentissages antérieurs L'exécution des habiletés motrices met en jeu des mécanismes d'exécution et de contrôle moteur différentié qui s'appuie sur un double système de référence :
Etre précis c'est être bien adapté au but en distance, en hauteur. C'est savoir maîtrisé l'espace et le temps. Pour être précis, le joueur doit apprécier les différents éléments qui constituent la relation corps - balle, en distance et en mouvement, c'est à dire l'éloignement, la hauteur, la vitesse, la direction. Le joueur doit apprécier les distances pour adapter la force déployée dans le lancer à la distance qu'il veut atteindre.
Dans le monde du sport, et plus particulièrement dans le football, les termes de puissance et de vitesse sont souvent utilisés et parfois confondus. D’un point de vue biomécanique, la vitesse définit uniquement le déplacement dans le temps. Un joueur rapide, est celui qui va parcourir une distance donnée dans un temps plus court ou sur un temps donné parcourir une distance plus longue. La puissance, conceptuellement, c’est un mélange de la qualité de vitesse et de la production de force.
En revenant aux bases mécaniques, le mouvement, c’est de la force générée et appliquée. Si vous vous intéressez à comment avoir un meilleur mouvement, plus rapide, plus haut, plus juste, une frappe, avoir une passe plus longue, par exemple, ce n’est ni plus ni moins que plus de force appliquée correctement sur le ballon, ou la même force appliquée plus efficacement.
Il y a effectivement différentes expressions de la force. La force dans un temps très court, c’est l’explosivité, la force dans la dimension de l’endurance, etc. La capacité de force des athlètes dépend de la vitesse du mouvement, ce que nous savons depuis très longtemps. Vous ne soulevez pas une masse lourde, aussi vite qu’une masse légère, ce qui se traduit par le fait que l’on ne produit pas le même niveau de force à différents niveaux de vitesse et vice versa.
Plus il y a de la résistance au mouvement, plus il y a de force, mais moins il y a de vitesse, c’est pourquoi il y a une relation force-vitesse. En d’autres termes, l’expression de la force est très individuelle, elle dépend de la vitesse, ce qui pour moi justifie le fait d’avoir une approche plus individualisée avec les joueurs.
Il y a une énorme différence entre la natation et les sports pratiqués dans le milieu aérien. Selon moi, on se trompe quand on affirme que « pour qu’un joueur coure plus vite, il faut l’entraîner uniquement dans la condition de vitesse ».
L’accélération, c’est de la production de force orientée dans la direction du mouvement. Il faut absolument comprendre que les progrès passeront, par l’amélioration d’autres facteurs, et un des facteurs importants, c’est la capacité à générer et orienter la force pour accélérer plus.
L’approche est assez simple, nous sommes constitués de points forts et de points faibles et notre performance, c’est le résultat de nos points forts, limités par nos points faibles. Donc si on veut se focaliser sur des choses qui sont modifiables, sur des aspects où il existe des réelles marges de progression, je crois qu’il est fondamental de parvenir à lever les barrières des points faibles.
Pour moi la limite se situe ailleurs, à savoir faire comprendre aux joueurs et au staff que leur motricité de footballeur et par ricochet leur performance physique peuvent être modifiées par un entraînement qui ne sera pas forcément orienté vers le football.
Le discours qui consiste à dire qu’absolument tout peut se travailler avec un ballon, est une erreur. La mobilité de la cheville, qui est un facteur clé de la performance sur des changements de direction, va devoir être abordée, si on veut réellement la travailler, de façon spécifique et désolé de dire ça, mais de façon isolée, d’autant la gestuelle du football enferme et restreint la mobilité et se montrer contre-productive.
Je pars du principe qu’en élargissant la palette motrice et en affinant la motricité des joueurs on leur permet probablement de mieux répondre aux situations extrêmes. Le risque de blessure aux ischios sur les contrôles de balle en hyper extension peut être lié à un déficit de mobilité du bassin et ce n’est clairement pas en répétant ces contrôles en l’air à pleine vitesse que cela s’améliorera mais en faisant des exercices de mobilité du bassin qui vont permettre, au niveau moteur, de faire face à cette « situation » imprévue.
De mon point de vue, c’est un débat tellement réducteur, parce que plus vous contraignez votre corps à un schéma moteur et à des conditions de pratique stables (il faut tout le temps s’entraîner sur une seule surface, parce que les matchs s’y déroulent), plus vous exposez votre corps à des problèmes face à des contraintes externes changeantes. Si vous êtes habitué à faire des footings sur tous types de surface, dans des bois, dans des chemins, bitume, votre corps sera plus adaptable et moins exposé aux changements.
Comme il existe un nombre limité d'analyse disponible sur les actions à l’entraînement, le contenu d'une séance d’entraînement a été estimé en tenant compte de la différence entre le match et l’entraînement où l' intensité de l'effort est plus élevée dans les petits jeux qui sont inclus dans une séance d'entraînement et où il y a un plus grand nombre des contacts avec la balle, plus de passes et de courses avec ballon et plus de démarrages, demi-tours, sauts, tacles.
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