Les Trajectoires d’une balle de golf

Toute modification technique à pour conséquence la modification du déplacement du club et donc de l’impact entre le club et la balle. C’est cet impact physique qui est à l’origine de la trajectoire de la balle. Il est donc indispensable avant toute modification technique, de définir la trajectoire de balle que vous souhaitez obtenir et ensuite d’essayer de modifier votre technique afin d’obtenir le déplacement du club correspondant. Voyons ensemble à quoi correspondent ces différents paramètres et comment vous pouvez agir dessus.

LES TRAJECTOIRES DE LA BALLE DE GOLF.

De manière générale pour les sports de balle, le type de trajectoire dépend de la vitesse maximale possible de la balle (après le coup de pied, le coup de raquette ou de club …) v₀ et de la vitesse de lévitation (vitesse du flux d’air qu’il faudrait générer pour empêcher la balle de toucher le sol … et donc de l’éviter) v_l de cette même balle; pour le basket, le handball (ou la pétanque !) on a v₀ < v_l et la trajectoire est une banale parabole, dans les autres cas où l’on a v₀ > v_l (football, tennis de table, badminton, tennis, volley, golf …) la trajectoire n’est plus parabolique; en particulier pour le golf la trajectoire est de type triangulaire ou Tartaglia, du nom d’un mathématicien italien du XVIe (Niccolo Fontana dit Tartaglia -le bègue-).

Ce dernier a étudié la balistique des boulets de canon mais aussi les équations algébriques de degré 3 (x³ + px = q) dont il aurait trouvé la méthode de résolution mais c’est Jérôme Cardan (dont on connait les célèbres formules qui portent son nom) qui le premier a publié, en 1545,  le cas plus général (a x³ + b x² +cx +d = 0) (voir l’histoire du conflit Tartaglia – Cardan).

Pour le golf on est dans le cas d’une faible portance et d’une forte traînée; si l’on a une portance et une traînée de même ordre et suffisamment fortes (coup de pied de coup franc de  Roberto Carlos) la trajectoire est de type spirale; si la portance et la traînée sont très importantes la trajectoire peut faire une boucle (ou pop-up) comme au baseball.

En résumé la trajectoire n’est parabolique que tant que la force aérodynamique (portance plus traînée) est négligeable devant le poids.

Voir une vidéo théorique sur la balistique des sports de balle dont le golf (dans la série Mathématiques et sport de mars 2016 à l’Institut Henri Poincaré).

Ajoutons que la trajectoire d’un ballon de rugby lors d’un coup de pied (pénalité ou transformation d’un essai) est aussi une tartaglia puisqu’il subit les mêmes effets aérodynamiques que la balle de golf, surtout s’il est lancé de façon à tourner autour de son grand axe (voir la vidéo sur la Physique du rugby avec une intéressante classification des sports de balle).

Qu’est-ce qui définit la trajectoire d’une balle ?

TOUTE TRAJECTOIRE EST DEFINIE PAR 5 COMPOSANTS :

DIRECTION INITIALE, en direction de la cible, à droite ou à gauche de celle-ci.
HAUTEUR, entre basse et haute
EFFET LATERAL, balle qui courbe sa direction vers la gauche ou vers la droite
RÉACTION AU SOL, avec peu ou beaucoup de roulement, en avant ou en arrière (= backspin)
LONGUEUR, qui correspond au vol de la balle + la réaction au sol
A partir de ces 5 composantes, nous sommes en mesure de décrire n’importe quelle trajectoire de balle. A noter que la direction finale est la résultante de la direction initiale, la quantité d’effet latéral et la longueur de la trajectoire.

COMMENT OBTENIR UNE TRAJECTOIRE DE BALLE ?

Une trajectoire de balle est la conséquence du rendez-vous entre le club et la balle, appelé « impact ». On nomme « lois mécaniques » ou « lois physiques », l’ensemble des éléments qui au moment de l’impact ont une influence directe sur la trajectoire de la balle. Ils sont au nombre de cinq.

LE POINT DE CONTACT de la balle sur la face du club
L’ANGLE D’ATTAQUE
L’ORIENTATION DE LA FACE du club
LA VITESSE de la tête du club
LE CHEMIN DU CLUB

Vous savez, ce qui indique  le chemin du club, qui détermine la direction et que l’orientation de la face du club contrôle la courbure à partir de la balle de golf .

Si oui, vous avez probablement vu cette affiche de vol de balle avec des lois similaires ci-dessous.

L’ignorer là.

Nous savons maintenant, grâce à des études effectuées avec les Doppler comme le FlightScope qui indique la direction, que les anciennes lois trajectoire de la balle ne sont pas valides.

La balle de golf commence réellement dans le sens de l’angle de la face à l’impact et se courbe à l’extérieur de la trajectoire du club qu’a fourni un golfeur pour la centrer à l’impact.

Avec les drivers, angle de la face est contrôlée environ à 85 % au départ pour la direction de la balle.

Avec les fers, l’angle de la face est contrôlée  pour environ 75 %.

Comme loft est ajouté, le rapport est diminué.
Note:

Pour les besoins de cet article, nous allons supposer que tous vos coups sont  centrée.

Lorsque les coups sont frappés hors centre,  appelé  « Train Effect », ce qui change le lancement et les effets d’un coup.

COMMENT LE SPIN EST CREE ?

Le facteur principal est l’angle d’ouverture du spin (spin loft) qui est calculé en soustrayant l’angle d’attaque de l’angle d’ouverture dynamique.

Pourquoi est-ce si difficile de générer du backspin ?

Tout d’abord, élever la balle plus haut ne générera pas plus d’effet rétro. Le Trackman nous a démontré qu’il est impossible d’accroitre le taux de de rotation (spin) d’une balle en augmentant l’angle d’atterrissage de la balle.
Ensuite, un coup plus « attaqué » lors de la descente ne changera rien non plus. En effet le shaft sera plus en avant et donc l’angle d’ouverture dynamique sera plus faible (voir schéma). L’angle d’ouverture du spin sera plus petit et il y aura moins de spin.

Quelques conseils pour donner du spin à votre balle

Utilisez une balle de golf premium

Jetter vos TopFlite XL et opter pour des Chrome soft de Callaway ou encore des Srixon AD333. Pour un peu de spin il faut mettre le prix

Jouez des wedges spéciaux

Oubliez les wedges de série et orientez vous vers des wedges comme le Titleist Vokey ou alors les wedges Tour 9.0 que je trouve très réussi (mis à part leur grip blanc)

Utlisez des rainures fraîches

À cause de la friction, les wedges s’usent et deviennent moins efficaces. Il faut penser à les changer tous les deux ans. Ce délais varie bien sûr de votre fréquence de jeu.

Nettoyez vos wedges

Notamment sur des parcours gras, il important de nettoyer les rainures du wedge bien proprement si vous voulez générez du spin. Et pensez à les garder secs.

De plus si vous jouez sur des greens dur et sec, le backspin sera plus difficile à générer que sur des greens souples.

LES LOIS VOL DE BALLE :

1. Courbure est créé lorsque le chemin du club et l’angle de face du point de club dans des directions différentes à l’impact.
2. Lorsque le chemin et le visage sont orientées dans la même direction à l’impact, vous pouvez frapper un pull, un coup droit ou un poussoir selon l’endroit où le visage et le chemin pointent. La balle ne courbe moins une autre force agit sur elle, comme le vent, les pentes, les coups décentrés, etc.
3. La balle commence la plupart du temps dans le sens de l’angle de la face à l’impact (flèche verte).
4. La direction de face de club à l’adresse ne contrôle pas la direction de l’angle de la face à l’impact, cependant, il peut l’influencer.
5. Les courbes de balle de votre chemin de swing (flèche bleue).
6. Divots ne vous disent pas la direction de départ, le vrai chemin de club, l’angle d’attaque, la courbure ou l’angle de mensonge exact. Ils sont pratiquement sans valeur pour vous d’utiliser pour déterminer ce qui est arrivé lors de l’impact.

L’ANALYSE DU RADAR DOPPLER :

1. Club de chemin nous montre si vous balancer en à-out, en baisse de-la-ligne ou hors-de-dans. Les nombres négatifs sont hors-to-en, tandis que les nombres positifs montrent en pour-out.
2. Angle de face vous indique dans quelle direction la face du club pointait à l’impact. Les nombres négatifs indiquent que le visage a été dirigé vers la gauche de la ligne de cible, et vice versa pour les nombres positifs.
3. Face-à-Path Ratio est la différence entre ces deux entités. Avec clubs plus, plus le visage de numéro de voie, la plus courbure vous voir avec un impact centré. Les nombres négatifs indiquent que le visage a été laissé de la voie et des nombres positifs montrent la droite de la trajectoire nominale.
4. Direction de lancement montre où la balle a commencé par rapport à la cible. Les nombres négatifs donneront lieu si la balle commence à la gauche de votre cible, et les nombres positifs résulteront si la balle commence à la droite de la cible.
5. Spin axe nous montre la courbure de la balle ou l’inclinaison de son axe. Les nombres négatifs résultent si la balle se déplace vers la gauche et les nombres positifs résultat si la balle se déplace vers la droite.

Vous pouvez voir tous ces chiffres à la fois dans l’écran de vol de la balle ci-dessous.

Maintenant, je vais vous expliquer les chiffres qui créent un  «crochet de traction. »

1. Le chemin du club est de 4,5 degrés à droite de la cible.
2. La face de club est -8,5 degrés à gauche de la cible.
3. Le face-à-chemin de -13 degrés.
4. La direction de lancement est -6,1 degrés à gauche de la cible.
5. L’axe de rotation est -18,8, montrant le mouvement de la balle vers la gauche.

Cette balle a commencé une touche à gauche de la ligne de cible et courbes plus loin de la voie, à côté de la voie de gauche cible. Évidemment, il est facile de voir ces actions lorsque vous avez un FlightScope Trackman pratique, mais comment vous faites le mieux audit vol de votre balle quand vous êtes seul sur la plage?

Note: Rappelez-vous, nous supposons une grève centrée, car un coup de pied peut créer un axe de rotation similaire. 

1. Construire une station de pratique avec des clubs sur le sol le long de vos pieds et votre ligne cible de sorte que vous « savez » vous sont alignés ce que vous ressentez fonctionne le mieux pour votre jeu.
2. Placer une balle cible devant et en ligne avec votre balle de golf et la cible, comme indiqué dans cette photo.
3. Frapper la balle et vous poser quelques questions:

Où la balle a t-elle commencé par rapport à mon objectif balle que je pose?

Qu’est-ce que la balle faire au sommet de son vol?

1. Si votre balle commence à gauche de la balle cible, votre face de club a été aligné à gauche de la cible à l’impact.
2. Si votre balle commence à droite de la balle cible, votre face de club a été aligné à la droite de la cible à l’impact

Après avoir déterminé la direction de votre départ, regarder la courbure de la balle et posez-vous les questions suivantes.

1. Est-ce que le virage à droite de l’endroit où le ballon a commencé à bille? Si oui, votre chemin a été laissé de la direction à partir de votre balle.
2. La trajectoire de la balle ne quitte l’endroit où le ballon a commencé? Si oui, votre chemin est droit de la direction de départ de la balle.

Lorsque vous connaissez la réponse à ces questions, vous avez déterminé où votre balle a commencé et comment elle se courbe.

Ainsi, vous avez sauvegardé votre alignement à d’impact entre votre chemin et la face à l’impact.

Nous savons que ce ne sont pas une science exacte et les engrenages d’effet peut modifier ces courbures, mais ceci est une excellente façon de commencer au moins comprendre les nouvelles lois sur la trajectoire de la balle. Amusez-vous au practice aujourd’hui!

FLIGHTSCOPE SKILLS CHALLENGE

Read more at http://www.golfwrx.com/251459/use-the-new-ball-flight-laws-to-understand-your-tendencies/#0IL3pYBy4JyuKUwS.99

Le golf est un sport où les aspects techniques, tactiques et psychologiques sont inhérents à une bonne performance. Tout naturellement, les golfeurs ont toujours privilégié le travail technique plutôt que les aspects purement physique et musculaire. L’évolution rapide des matériaux utilisés pour concevoir les clubs et les balles ont participé également à accentuer ce travail de maîtrise du geste et de l’équipement.

Néanmoins, depuis un peu plus d’une dizaine d’années, diverses équipes de chercheurs se sont intéressées à la préparation physique en golf pour tenter de comprendre et de déterminer l’impact du travail musculaire lors du swing (Fig. 1) sur la performance sur le green (i.e., le terrain de golf).

Ces recherches ont permis de mettre en évidence l’importance de la vitesse de la tête du club de golf (CHS, pour Club Head Speed) au moment de l’impact avec la balle. CHS est fortement corrélée avec le handicap du golfeur, plus le golfeur sera bon et plus CHS sera élevée. Et donc, la distance à laquelle la balle sera envoyée dépend en partie de CHS. Or, plusieurs études ont montré que la force et la puissance musculaires du haut du corps pouvaient avoir un effet bénéfique sur CHS. Cependant l’identification des exercices et des modes d’entraînement qui seraient les mieux adaptés à la performance en golf restent à faire.

L’ETUDE REALISEE

En 2009, une équipe de chercheurs américains de l’université de Pennsylvanie s’est intéressée à la relation entre la souplesse du tronc, la puissance musculaire, la force musculaire et CHS lors du swing. Pour cela, 15 golfeurs (dont 14 droitiers et 1 gaucher) avec un handicap inférieur ou égal à 8 ont participé à cette étude.

Après un échauffement standardisé, chaque golfeur a réalisé différents tests :

Vitesse de la tête du club de golf à l’impact (i.e., CHS en m·s^-1) :

Un radar mesurait CHS et était placé à 1m derrière la balle (Fig. 2).

Tous les golfeurs ont utilisé le même type de club (Fer n°5) et chaque golfeur exécutait 5 essais.

Pour qu’il y ait peu de changements dans la technique de chacun, les golfeurs ne connaissaient pas la vitesse de chaque essai.

Souplesse du tronc : Elle a été évaluée sur un appareil de musculation conçu pour les rotations horizontales du buste. Aucune résistance n’était nécessaire. Les golfeurs étaient assis sur la machine. L’objectif était de tourner le buste le plus loin possible.

Puissance de rotation du corps : À l’aide d’une medicine ball de 3 kg, les golfeurs devaient imiter le geste du swing avec pour finalité de lancer la medicine ball le plus loin possible.

Force musculaire de la poitrine : Pour évaluer ce paramètre, les chercheurs américains ont testé le 8RM des golfeurs sur une machine « Pec Deck ». Ce type de machine permet d’isoler le travail des pectoraux.

À partir de ces données, des corrélation de Bravais-Pearson ont été réalisées pour déterminer statistiquement la nature des relations entre la force musculaire de la poitrine, la puissance de rotation du tronc, la souplesse du tronc et CHS.

RESULTATS & ANALYSES 

Les résultats des tests statistiques montrent qu’il existe une corrélation significative entre CHS et le lancé de médicine ball (r = 0.54) et entre CHS et la force musculaire de la poitrine (r = 0.69). Aucune corrélation significative n’a été trouvé entre CHS et la souplesse du tronc.

Ces relations entre la force musculaire des pectoraux, la puissance de rotation du corps et CHS semblent montrer qu’un travail de préparation physique axé sur ces composantes pourraient améliorer la vitesse du swing et donc la distance parcourue par la balle. Évidemment, de telles hypothèses restent à démontrer sur une étude longitudinale. De plus, il reste à déterminer si l’exercice utilisé dans cette étude pour évaluer la force de la poitrine est le mieux adapté pour représenter la force développer lors du swing en golf (malgré le fait qu’il présente la meilleure corrélation statistique).

Les auteurs précisent que plusieurs études ont montré qu’un travail musculaire complet du corps permettait une amélioration de la CHS. Alors, il serait peut-être intéressant d’intégrer au programme d’entraînement les deux exercices utilisés dans cette étude.

APPLICATIONS PRATIQUES

Les recherches sur la préparation physique en golf ont le mérite de mettre en lumière l’intérêt d’un travail musculaire spécifique pour permettre l’amélioration de la performance du swing. Les deux exercices proposés dans cette étude sont simples au niveau de l’apprentissage et faciles à mettre en place dans n’importe quelle routine d’entraînement.

Le golf est un sport où la technique est prépondérante, et de ce fait, le développement des qualités physiques des joueurs n’est apparu que très tardivement dans cette discipline. La principale crainte étant que le geste et la performance qui en résulte soient détériorés par le gain de force et/ou le manque de souplesse qui pourrait survenir suite à un renforcement musculaire. Pourtant, les exigences de ce sport nécessitent une très bonne condition physique et des qualités de force, d’explosivité et de mobilité très importantes.

De nombreuses études ont montré que la vitesse de la tête du club de golf était fortement corrélée à la distance d’un drive (i.e., le premier coup d’un parcours où l’objectif est d’envoyer la balle le plus loin possible).

Or les vitesses peuvent dépasser les 160 km/h, avec un temps de 0.2s seulement pour atteindre cette vitesse. Il semble donc intéressant de travailler sur les qualités de force et d’explosivité. La plupart des études ont étudié l’influence d’une préparation physique sur les performances au golf, mais elles étaient principalement réalisées avec des joueurs débutants ou séniors d’un niveau moyen. Mais en serait-il de même pour des joueurs de haut-niveau dont les aptitudes au golf sont déjà excellentes ?

L’ETUDE REALISEE

Pour répondre à cette question, une équipe de chercheurs espagnols ont voulu étudier l’impact d’un programme d’entraînement de la force sur l’anthropométrie, les qualités physiques et la performance spécifique en golf chez des golfeurs avec un faible handicap. Le programme a duré 18 semaines et était divisé en 3 parties. Les effets de ce programme ont été comparés à ceux d’un programme d’entraînement classique.

Pour ce protocole, 10 hommes, droitiers ont participé. Leur handicap était inférieur ou égal à 5 (i.e., un excellent niveau, 0 étant le meilleur handicap).

Le protocole a été mis en place durant la saison compétitive (i.e., de mars à juillet). Les 10 joueurs ont été répartis dans 2 groupes :

• Groupe Contrôle (n = 5) : Ce groupe suivait le même programme d’entraînement pendant 18 semaines.
• Groupe Expérimental (n = 5) : Ce groupe a suivi 3 programmes d’entraînement durant les 18 semaines du protocole. Une première phase de force maximale de 6 semaines, une seconde phase de force explosive de 6 semaines et une dernière phase de 6 semaines avec un renforcement musculaire spécifique au golf.

Chaque groupe a suivi un programme d’entraînement spécifique décrit dans la Table 1 et la Table 2 (Cliquez pour visualiser les programmes). Durant ce protocole, tous les golfeurs ont réalisé des tests à 5 occasions :

• T1 : 1 semaine avant le début du protocole.
• T2 : 6 semaines après le début du protocole, soit juste après la phase de force maximale pour le groupe Expérimental.
• T3 : 12 semaines après le début du protocole, soit juste après la phase de force explosive pour le groupe Expérimental.
• T4 : 18 semaines après le début du protocole, soit juste après la phase de renforcement spécifique pour le groupe Expérimental.
• T5 : 5 semaines après la fin du protocole.

Les tests réalisés comprenaient des mesures anthropométriques (i.e.,masse corporelle, masse grasse, masse musculaire), des mesures de force explosive (i.e., SJet CMJ), des mesures de la force de préhension, des mesures de la force maximale (i.e., sur tous les exercices de musculation utilisés lors des séances) et des mesures de la performance en golf (i.e., La vitesse de la balle et l’accélération moyenne du club).

RESULTATS & ANALYSES

Les principaux résultats de cette étude montrent que le protocole de 18 semaines mis en place a permis d’augmenter significativement la force maximale des membres supérieurs et inférieurs, la force explosive ainsi que les performances spécifiques au golf (i.e., la vitesse de balle et l’accélération moyenne du club) (Fig. 2 et 3).

Cependant, aucune amélioration n’a été observée pour la force de préhension. Ces améliorations sont toutes significativement supérieures à celles du groupe Contrôle. Celui-ci n’a d’ailleurs ni progressé ni regressé lors de l’étude.

Les données obtenues grâce aux tests montrent que tous les paramètres de force ont été significativement améliorés dès la sixième semaine d’entraînement pour le groupe Expérimental. Toutefois, la vitesse de balle et l’accélération moyenne du club n’ont été significativement améliorées qu’à partir de la 12^èmesemaine. Ces résultats laissent donc penser que le golfeur peut bénéficier d’un programme d’entraînement de la force maximale et de la force explosive, mais que le transfert à l’activité du golf prend un certain laps de temps.

Le swing au golf est un geste très complexe qui nécessite une grande coordination musculaire. Les améliorations peuvent être dues à des modifications dans la cinématique et la cinétique du geste, permettant aux golfeurs de transférer plus d’énergie à la balle. Il aura simplement fallu quelques semaines pour que chaque joueur puisse adapter leur technique à leur nouveau potentiel physique.

Les résultats montrent également que malgré une période de désentraînement de 5 semaines après la fin de l’étude, aucune des variables mesurées n’a diminué significativement. Comme de nombreuses études le montrent, les gains obtenus grâce à un programme d’entraînement de la force maximale et explosive sont durables même après l’arrêt total.

APPLICATIONS PRATIQUES

Les résultats de cette étude sont plutôt encourageants pour les golfeurs et leurs entraîneurs et montrent qu’un entraînement de force couplé à un entraînement spécifique de golf permet des gains supérieurs à un programme d’entraînement classique chez des joueurs à faible handicap. Cela étant dit, les gains ne sont pas immédiatement transférés à la performance spécifique de golf (ici, le swing). Il est nécessaire d’attendre quelques semaines pour que le joueur puisse réajuster sa technique. Comme toujours, la préparation physique doit donc être pensée et préparée pour s’adapter aux exigences du sport mais également à son calendrier. Enfin, l’étude ne précise pas ce qu’il en est de la dispersion des coups, c’est-à-dire, si le coup est suffisamment précis. Car au golf, il faut non seulement envoyer la balle loin, mais à un endroit précis.

Le faible nombre de participants limite l’extrapolation de ces résultats à tous les niveaux de golfeurs. Toutefois, l’amélioration des performances spécifiques au golf chez des joueurs expérimentés et compétiteurs démontrent l’intérêt d’optimiser la préparation de ce sport qui est bien plus physique qu’il n’y parait. Coupler un entraînement de la force à un entraînement spécifique semble être une très bonne solution pour tenter d’améliorer le potentiel de chaque joueur. Toutefois, il nous semble impératif d’ajouter à cela un travail de la souplesse et de la mobilité pour un meilleur transfert des gains.

Références

Références