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FOOTBALL : SCIENCE DÉCALÉE DE LA COUPE DU MONDE 2018

La science compliquée du pronostic a comme toujours animé les discussions sur ce Mondial 2018, mais la science décalée se retrouve partout ! Petite sélection des catastrophes et autres surprises qui ont accompagné la compétition, des matchs de poule à la finale…

Où va-t-on jouer ?

Les douze stades russes de ce Mondial 2018 sont à découvrir de haut, dans une série de clichés du CNES distribués par Airbus. Ce dimanche, cap sur l’enceinte de Loujniki de Moscou — ex Stade Central Lénine : 81 000 places (103 000 à l’origine). Le plus grand du pays.

On a frôlé la catastrophe
Paradoxe : alors que le CO2 largué en masse dans l’atmosphère est un large contributeur au réchauffement climatique, il a failli manquer dans l’industrie agroalimentaire. Un souci pour produire la glace carbonique (réfrigérant), mais surtout les… boissons gazeuses ! En ces temps de fortes chaleur et de pic de consommation de liquides à bulles, alcoolisés ou non, la pénurie (causée par demande accrue et la maintenance des usines productrice) tombait mal. De quoi pousser Coca-Cola à suspendre une partie de sa production et Heineken à adapter son approvisionnement. « Critique » fin juin, la situation s’est stabilisée.

Des momies précolombiennes au secours du joueur Paolo Guerrero
En octobre dernier, le Péruvien Paolo Guerrero était testé positif à la cocaïne… De quoi provoquer sa suspension pour dopage et rayer son nom de la liste des joueurs sélectionnés pour le Mondial. Impossible, répond l’attaquant ! Et de convoquer comme témoin trois momies vieilles de 500 ans : consommatrices de feuilles de coca de leur vivant, elles avaient également été testé positives en 2013 à la molécule clef de la cocaïne —sans en avoir jamais pris ! Et pour cause, la fameuse drogue n’a été synthétisée qu’au XIXe siècle… Conclusion : sentence levée, et participation à la compétition.

La Terre a tremblé sous la joie des Mexicains
La foi peut déplacer les montagnes, le bonheur faire trembler le sol… C’est ce qui s’est produit le 17 juin dernier, lors du match entre le Mexique et l’Allemagne -lorsque Lozano a mis un but aux champions du monde en titre. Les sauts de joie des milliers de supporters réunis sur le Zocalo (place principale de la capitale aztèque) ont provoqué un frémissement mesurable par les sismographes ! Précision : ce n’est pas un « vrai » tremblement de terre, plus un « bruit sismique », contrairement aux deux faibles séismes mesurés le même jour. Les Français feront-ils aussi bien ?

La science du penalty
• Selon une analyse statistique des précédentes éditions (et des coupes d’Europe), convertir un penalty augmente de 61% les chances de remporter le match —le louper les grève de 29%.

-Pour optimiser sa vitesse de course et sa puissance de frappe, l’angle d’approche du tireur vers le ballon doit être de 45°.

• Pour aider le tireur à tromper le gardien, deux études publiées en 2014 et en avril 2018 indique qu’il doit s’appuyer sur la direction des précédents tirs, car le taulier aura tendance à s’élancer dans le sens opposé.

• Pour la mettre dedans, mieux vaut privilégier une vitesse entre 90 et 104km/h pour le ballon. Il est sinon trop simple à arrêter ou pas assez précis.

• S’il veut distraire le tireur, il est préférable pour le gardien de porter un maillot rouge. Il peut aussi se décaler de quelques centimètres d’un côté, ce qui va inconsciemment pousser le joueur à frapper de l’autre côté.

• Sachant que le gardien met au minimum 600 millisecondes pour atteindre un des côtés de sa cage, et que le ballon n’en met lui que 500 pour atteindre la ligne de but… Faites vos calculs et pronostics !

QUEL EST LE SECRET D’UN BON COUP FRANC AU FOOTBALL ?

Un ballon bien brossé ! On ne parle pas ici d’un ballon propre, mais d’un coup franc imprimant un effet de courbure à la trajectoire de celui-ci.

Un ballon bien brossé ! On ne parle pas ici d’un ballon propre, mais d’un coup franc imprimant un effet de courbure à la trajectoire de celui-ci… qui le fait rentrer dans le goal au dernier instant alors qu’il semblait partir à côté.

Un exemple ? 1997, coup franc du Brésilien Roberto Carlos contre les Bleus : un modèle du genre ! Alors que le ballon semble se diriger hors de la cage, il bifurque violemment vers le poteau pour, finalement, entrer dans le but, à la grande surprise du gardien Fabien Barthez.

“La première explication de la déflexion latérale d’un objet tournant sur lui-même est due au physicien allemand Gustav Magnus, en 1852, expliquent Take Asai et Takao Akatsuka, chercheurs à l’université Yamagata, au Japon. A l’époque, il s’intéressait surtout aux trajectoires des obus et des balles, mais les mécanismes fondamentaux sont les mêmes en football, ainsi qu’en base-ball, en golf, ou encore en tennis.”

Effet Magnus : la différence de vitesse de l’air “brosse” le ballon
Le principe de l’effet Magnus ? Un ballon qui tourne sur lui-même entraîne l’air de son voisinage de façon dissymétrique : au point de la surface du ballon qui tourne dans le sens inverse à sa trajectoire, l’air alentour est accéléré par le mouvement du ballon, alors qu’au point opposé, l’air est ralenti (voir figure).

Or, d’après le principe de Bernoulli, formulé par le savant suisse en 1738, plus la vitesse d’un fluide est grande, moins forte est la pression qu’il exerce sur les corps. Pour le vérifier, il suffit de placer le bord d’une feuille de papier horizontalement devant son menton : si l’on souffle fort sur le dessus de celle-ci, la pression baisse et la feuille se soulève (“effet lifté”).

Football, tennis, golf… toutes les balles sont concernées
Dans le cas du ballon, la différence de vitesse de l’air crée un déséquilibre des forces latérales qui s’appliquent dessus : sa trajectoire s’incurve. Des expériences sur des balles de golf, menées en 1976 par Peter Bearman et ses collègues de l’Imperial College de Londres, ont montré que plus le projectile tourne vite sur lui-même et se déplace lentement, plus l’effet lifté est important.

“Au football, lors d’un shoot brossé, la vitesse de rotation reste à peu près constante, soulignent les chercheurs japonais. La courbe est donc de plus en plus prononcée vers la fin de sa trajectoire, lorsque la balle ralentit.”
Et le tir de Carlos de finir dans les filets…

QU’EST-CE QUE LA PEUR DE PERDRE?

Elle peut être paralysante : la peur de perdre empêche de se concentrer sur l’instant présent et de mener à bien une compétition ou un examen… car on ne peut s’empêcher de penser aux conséquences de l’échec.

Il a craqué. La pression était trop forte… C’est sûr : un match ou un examen se joue aussi dans la tête. A l’image de l’équipe de football du Brésil, paralysée par l’enjeu et… laminée 7-1 par l’Allemagne lors de son mondial en 2014. Explication : selon la psychologue Sian Beilock, le stress détourne le sportif de son objectif : au lieu de se concentrer sur son jeu, il s’inquiète du résultat et des conséquences.

Le cerveau bloque
De fait, des études ont montré que, sous l’effet du stress, le cortex préfrontal se met à traiter des informations qui normalement passent à la trappe, provoquant “une paralysie par analyse”. La preuve que les athlètes ne sont pas des machines !

Source : Science&Vie

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