Vous avez déjà regardé avec stupeur des personnages grimper au mur et sauter d’immeuble en immeuble dans des films tels que Brick Mansions, Assassin’s Creed et Casino Royale ? Ce ne sont pas des effets spéciaux.
Les athlètes qui réalisent ces cascades pratiquent le parkour, une activité pratiquée mondialement proche de la gymnastique. Ce sport s’est développé à partir des courses d’obstacles militaires. L’objectif du parkour est de se déplacer rapidement et efficacement dans un environnement physique complexe.
Nos recherches montrent que la science peut aider à mieux pratiquer le parkour, en expliquant comment grimper plus efficacement aux murs et en élargissant les possibilités d’atterrissage. Même si vous n’avez pas l’intention de pratiquer ce sport, c’est une expérience incroyable à regarder.
Traceurs et traceuses
Bien que le parkour ait été reconnu comme un sport officiel dans certains pays, il reste impossible de déterminer combien de personnes le pratiquent dans le monde. Il s’agit d’une activité généralement inorganisée, ce qui fait peut-être partie de son attrait en tant que sous-culture.
Pour un observateur inexpérimenté, les athlètes de parkour – appelés « traceurs » et « traceuses » – peuvent sembler purement téméraires, mais la plupart d’entre eux s’entraînent beaucoup et développent un large éventail de compétences individuelles qu’ils utilisent lorsqu’ils traversent leur environnement.
Certains des mouvements individuels du parkour s’apparentent à ceux d’autres sports, comme la gymnastique, l’athlétisme et le trail running. Mais le parkour a fait l’objet de beaucoup moins de recherche que d’autres sports plus traditionnels. C’est regrettable, car ces sports partagent des principes fondamentaux de génération et de réorientation de l’élan, ou plus précisément de la « quantité de mouvement ». Une meilleure compréhension de ces principes peut profiter à toutes ces activités.
Courir le long des murs
Un des exploits qui attire l’attention de nombreux spectateurs de parkour est la façon dont les traceurs courent le long de hauts murs pour conquérir de nouveaux bâtiments.
Pour escalader de hautes structures, les athlètes de parkour courent vers le mur, puis gagnent de la hauteur en projetant leur corps vers le haut en prenant appui contre le mur avec les pieds. Cette technique leur permet d’atteindre des hauteurs bien plus élevées qu’en utilisant un saut vertical, et leur permet également de continuer à se déplacer efficacement dans l’espace urbain.
Pour étudier la manière dont les athlètes accomplissent efficacement cette course sur le mur, nous avons encastré une plaque de force (un dispositif permettant de mesurer la force appliquée dessus) dans le sol et une deuxième plaque de force dans le mur. Nous avons ensuite filmé les participants alors qu’ils s’approchaient du mur.
Nous avons observé comment les athlètes redirigeaient leur corps, avec une stratégie d’ensemble cohérente et des actions spécifiques des jambes sur le sol et le mur.
Bien que certains guides de parkour recommandent aux athlètes de s’appuyer sur le sol et le mur simultanément, nous n’avons pas observé cela – les traceurs quittaient toujours le sol avant de toucher le mur.
Rediriger son élan
Nous voulions mieux comprendre le placement le plus efficace des pieds sur le sol et le mur, et l’effet des différentes vitesses d’approche. Nous avons donc construit une simulation informatique capable d’optimiser chacun de ces facteurs.
Le modèle correspond bien à ce que nous avons observé – une vitesse d’approche intermédiaire est la meilleure – et nous a permis de comprendre pourquoi.
Pendant la course, on crée un élan horizontal (le produit de la vitesse et du poids du corps). Une partie de cet élan horizontal peut être redirigée en élan vertical au décollage, en maintenant la jambe au sol rigide – un peu comme un saut à la perche avec une perche rigide.
Si la course d’approche est lente, il y a moins d’élan horizontal à transférer en élan vertical. La jambe d’appel doit alors créer un élan vertical en utilisant les muscles de la jambe, ce qui est moins efficace.
Avec une approche très rapide, la jambe d’appel doit agir comme un amortisseur, ce qui gaspille de l’énergie et annule les avantages d’une course rapide.
Les traceurs choisissent donc naturellement une vitesse d’approche intermédiaire, ce qui leur permet d’utiliser le moins d’énergie possible pour escalader le mur.
Pour escalader des murs plus hauts, une approche plus rapide peut être nécessaire, mais il faut avoir suffisamment de force dans les jambes. Une vitesse plus élevée donne plus d’élan, mais elle réduit également le temps dont dispose la jambe pour générer l’« impulsion » nécessaire pour escalader le mur – c’est le changement de quantité de mouvement, mathématiquement le produit de la force et du temps.
Retourner au sol
Ce qui monte doit redescendre !
Pour sauter d’un mur, les traceurs choisissent un type d’atterrissage en fonction de leur taille, leur masse corporelle et la puissance de leurs jambes, comme le montrent nos recherches.
Atterrir en toute sécurité nécessite de gérer plusieurs forces différentes. Lorsque l’on descend ou saute d’une surface, le corps accélère à cause de la gravité. À l’atterrissage, le corps a une certaine quantité de mouvement, déterminée par le poids et la vitesse. Plus la surface depuis laquelle on saute est haute, plus la vitesse et la quantité de mouvement verticale avant l’atterrissage sont importantes.
La tâche principale lors de l’atterrissage est de dissiper la quantité de mouvement de manière à ce que la pression et la vitesse ne dépassent pas les limites biologiques (entraînant une déchirure musculaire ou une rupture de tendon).
L’importance de cette quantité de mouvement à dissiper peut être réduite en allongeant le temps pendant lequel les forces d’atterrissage s’appliquent, par exemple en fléchissant les jambes.
Il est également possible de rediriger la force en convertissant la quantité de mouvement verticale en mouvement de rotation, avec une roulade. Cela signifie que la force est orientée de façon à limiter les blessures.
Les stratégies adoptées varient en fonction des caractéristiques du corps, telles que la taille, le poids, la solidité des os et articulations, la force des muscles, la souplesse et la coordination. Si la stratégie choisie est insuffisante pour gérer l’élan, il en résultera des blessures (muscles ou os).
Rouler pour se protéger
Comme on pouvait s’y attendre, nos recherches montrent que l’on est plus susceptible de rouler après une chute plus haute. Les sujets de notre étude (neuf hommes et deux femmes) mesuraient entre 1,58 et 1,87 mètre et pesaient entre 54 et 92 kilogrammes.
À certaines hauteurs, un atterrissage sur deux pieds n’est pas possible. Mais dans cette étude, la hauteur maximale de chute n’était que de 2,4 mètres et certains traceurs ont choisi de ne pas rouler même à cette hauteur.
Les personnes ayant de longues jambes sont capables d’appliquer une force plus faible sur une période plus longue en fléchissant progressivement leurs jambes pour absorber l’élan, tandis que les traceurs plus petits roulent pour des hauteurs plus faibles.
Les personnes qui pèsent plus lourd ont plus d’élan lorsqu’elles tombent de la même hauteur que les personnes plus légères. Nous avons constaté que cela influence la probabilité d’une roulade – les athlètes plus lourds sont plus susceptibles de choisir un atterrissage en roulade lorsqu’ils tombent d’une hauteur inférieure.
Les athlètes avec une plus grande puissance des jambes absorbent l’impulsion avec leurs jambes jusqu’à une hauteur de chute plus grande, et les athlètes dont la puissance des jambes est moindre passent généralement à un atterrissage en roulade à des hauteurs inférieures.
Si l’on ne peut pas changer de taille, on peut ajuster masse corporelle et puissance des jambes grâce à l’entraînement. En pratique, cela donne plus de souplesse pour choisir une stratégie d’atterrissage en fonction de la situation, plutôt que d’être contraint de faire une roulade pour dissiper l’élan.
Cet article a été traduit par Malik Habchi.