Lundi 15 fevrier 2010

La physique du football

Christophe Clanet
John Bush

ESPCI ParisTech
Massachusets Institute of Technology

 

- La frappe de Clarence Seedorf
- La longue touche de Gary Neville
- Le coup franc de Roberto Carlos
- Les passements de jambes de Garrincha
- Le pointu de Ronaldinho

Nous les avons tous vus et ils nous ont tous étonnés. Le but de cette conférence est de revenir sur ces actions avec un regard de physicien et d'essayer de comprendre la source de notre étonnement.

Figure 1

L'histoire des sports de balle est vieille de plusieurs milliers d'années et l'on en trouve des traces sur tous les continents [Episkyros, Grèce (-2000), Cuju chinois (-2300)].

Aujourd'hui, une grande partie de cette histoire est écrite par le football, dont les règles remontent à 1860:
2 équipes de 11 joueurs s'affrontent sur une terrain de 100 mètres et le but est de placer un ballon rond de 20 cm de diamètre dans des cages protégées par un gardien. En 1930, Albert Camus était le gardien de l'équipe de football de l'Université d'Alger :
" J'ai appris que le ballon n'arrive jamais par où on croit qu'il va arriver. Cela m'a beaucoup aidé dans la vie, surtout dans les grandes villes, où les gens ne sont en général pas ce qu'on appelle droits".


Figure 2: (a) Première section consacrée aux trajectoires

Dans la première partie de cette conférence, nous allons prendre Albert Camus au mot et essayer de comprendre pourquoi le ballon n'arrive jamais par où on croit qu'il va arriver. Nous discuterons en particulier le rôle de la gravité et de l'aérodynamique sur le déplacement du ballon, ainsi que les différents effets que l'on peut lui donner pour modifier sa trajectoire [ figure 2-(a)

].

Figure 2: (b) Deuxième section consacrée aux impacts

Ces effets étant donnés lors de l'impact pied/ballon, la deuxième partie de la conférence sera consacrée à cet impact avec un intérêt particulier pour l'arme fatale de l'avant centre: "le pointu" [ Figure 2-b].


Figure 2: (c) Troisième section consacrée à la statistique du déplacement du ballon.

Enfin, dans la dernière partie, nous discuterons des analogies qui existent entre le mouvement du ballon de foot sur le terrain et le mouvement Brownien de particules colloidales [ Figure 2-c]. Cette analogie nous permettra de comprendre pourquoi il y a toujours 1000 passes dans un match, une vingtaine de tirs et seulement quelques buts...

Programme 2010