Athlétisme : mesure de la vitesse d'éjection lors du lancer de marteau

Le lancer de marteau illustre parfaitement la transformation d'un mouvement circulaire en mouvement linéaire. Dans cette discipline olympique héritée des traditions celtes, l'athlète fait tourner une masse (le "marteau", environ 7,26 kg pour les hommes) attachée à un câble, créant un mouvement circulaire avant de la relâcher. La vitesse linéaire v au moment du lâcher est théoriquement liée à la vitesse angulaire ω et au rayon r par la relation v = ω×r. Les lanceurs d'élite peuvent atteindre des vitesses d'éjection de 27-29 m/s. L'analyse cinématique permet de vérifier expérimentalement cette relation et d'identifier d'éventuels écarts. Ces écarts s'expliquent principalement par l'angle d'éjection: pour maximiser la portée, l'angle optimal n'est pas horizontal mais d'environ 45° (en l'absence de résistance de l'air). En réalité, compte tenu de la résistance aérodynamique et de la hauteur de lâcher, l'angle optimal est légèrement inférieur (40-43°). La trajectoire après éjection suit une parabole modifiée par la résistance de l'air. En termes physiques, ce lancer exploite plusieurs principes: la force centripète (tension du câble) maintient le marteau en mouvement circulaire; l'inertie propulse le marteau tangentiellement lors du lâcher; la conservation du moment cinétique explique pourquoi l'athlète accélère sa rotation pendant les derniers tours. L'outil d'analyse cinématique de FizziQ permet de mesurer précisément ces paramètres et de comprendre les facteurs clés d'une performance optimale.