Pourquoi y a-t-il un tel écart de vitesse en course à pied ?
(allendowney.com)- Les promotions de magasins de chaussures et les animations dans les stades de baseball montrent que l’écart de vitesse entre des sprinteurs de niveau élite et le grand public est bien plus important qu’on ne l’imagine
- Sur une course d’environ 160 m, The Freeze rattrape la plupart des fans même en leur laissant 5 secondes d’avance, et la personne réelle derrière le personnage, Nigel Talton, courait le 200 m en 21,66 secondes à l’université
- Sur 200 m, les temps passent d’environ 30 secondes pour Allen Downey à ceux de lycéens, de Nigel Talton, de Wallace Spearmon puis d’Usain Bolt, ce qui montre qu’au plus haut niveau, de très petits écarts ont de grands effets
- Si l’on convertit en vitesse les temps des 1592 arrivants du 10 km James Joyce Ramble, le logarithme des vitesses suit une distribution gaussienne, et les vitesses elles-mêmes sont proches d’une distribution log-normale
- La vitesse de course est déterminée par l’interaction multiplicative de facteurs comme la taille, le poids, les fibres musculaires, les capacités cardio-respiratoires, ainsi que la souplesse et l’élasticité ; le facteur le plus faible peut fortement limiter la performance globale
À quel point un coureur de niveau élite est-il rapide ?
- Un magasin de chaussures en France avait lancé la promotion « Rob It to Get It » : les clients pouvaient garder les articles s’ils réussissaient à sortir du magasin avec, mais le rôle du « vigile » était tenu par le sprinteur professionnel Méba Mickael Zeze
- Lors des matchs des Atlanta Braves, la course-animation The Freeze oppose un fan ordinaire à une mascotte en combinaison spandex sur environ 160 m
- Le fan part avec environ 5 secondes d’avance
- The Freeze boucle le parcours en moins de 20 secondes, rattrape la plupart des participants et franchit la ligne d’arrivée avec de la marge
- La personne réelle derrière The Freeze est Nigel Talton, membre de l’équipe d’entretien du terrain des Braves, et non un coureur professionnel
- Son record universitaire sur 200 m était de 21,66 secondes
- Le record universitaire du 200 m est de 20,1 secondes, établi par Wallace Spearmon en 2005
- Le record du monde actuel est de 19,19 secondes, établi par Usain Bolt en 2009
Même si les écarts de temps paraissent faibles, les écarts de vitesse s’accumulent
- À 42 ans, Allen Downey a couru un 10 km en 42 min 44 s, plus vite que 94 % des participants d’un 10 km local
- À cette époque, avec l’aide du vent, il pouvait courir le 200 m en environ 30 secondes
- Dans le lycée voisin, une lycéenne rapide courait le 200 m en environ 27 secondes, et un lycéen rapide en moins de 24 secondes
- Converti en vitesse, cela signifie qu’une lycéenne rapide allait 11 % plus vite que Downey, et qu’un lycéen rapide allait 12 % plus vite que cette lycéenne
- Au sommet de sa forme, Nigel Talton allait 11 % plus vite que ce lycéen
- Wallace Spearmon allait environ 8 % plus vite que Talton
- Usain Bolt allait environ 5 % plus vite que Spearmon
La vitesse de course suit de près une distribution log-normale
- Si l’on analyse en km/h les temps des 1592 arrivants du 10 km James Joyce Ramble, le logarithme des vitesses suit une distribution gaussienne
- Si le logarithme suit une gaussienne, alors les vitesses elles-mêmes suivent une distribution log-normale
- La limite de vitesse semble être déterminée davantage par un produit de facteurs que par leur somme
- Parmi les facteurs à prendre en compte figurent la taille, le poids, la proportion de fibres musculaires rapides et lentes, la condition cardiovasculaire, la souplesse et l’élasticité
- Si deux facteurs sont compris entre 0 et 1, le produit de 0,9 et 0,9 donne 0,81, mais celui de 0,9 et 0,3 ne donne que 0,27
- Dans une multiplication, le plus petit facteur limite fortement le résultat, et cet effet s’accentue à mesure que le nombre de facteurs augmente
- Une simulation générant cinq facteurs aléatoires selon une distribution gaussienne puis les multipliant correspondait bien aux données réelles
- Ce mécanisme montre qu’une distribution log-normale peut apparaître lorsque le maillon le plus faible limite la performance d’ensemble
- Si la vitesse de course dépend d’au moins cinq facteurs, et si la limite individuelle est gouvernée par le plus mauvais d’entre eux, alors la distribution des vitesses peut se rapprocher d’une loi log-normale
Ressources associées
- La promotion « Rob It to Get It » est présentée dans cet article du Washington Post, et l’on peut voir les participants se faire rattraper dans cette vidéo YouTube
1 commentaires
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C’est peut-être une question idiote, mais je me demande pourquoi les coureurs de fond amateurs accordent autant d’importance à la vitesse.
Pendant un temps, j’ai couru des semi-marathons, des marathons, jusqu’au Disney Goofy Challenge ; l’entraînement me satisfaisait, j’ai perdu beaucoup de poids et amélioré mon cardio, ce qui a nettement amélioré ma vie, mais je ne me suis jamais intéressé au fait de courir vite.
Pour moi, ce qui comptait a toujours été la distance et l’expérience. Ces temps-ci, je fais du vélo, et ce que j’aime, c’est le défi de parcourir 100 miles le matin avec des amis. Pourtant, beaucoup de cyclistes sur route sont très focalisés sur le fait de parcourir la même distance plus vite.
Je ne comprends pas très bien pourquoi des choses comme le chrono ou battre les autres prennent autant d’importance. Je sais que je suis minoritaire, mais j’aimerais entendre d’autres points de vue.
La vitesse change aussi les endroits où l’on peut aller. Ici, on se retrouve généralement à 5 h ou 5 h 30 du matin pour faire 60 km avant d’aller travailler ; entre 25 km/h et 30 km/h, il y a presque 30 minutes d’écart, et pour beaucoup de gens ce temps est difficile à caser.
J’ai aussi déjà fait une sortie d’environ 150 km : 60 km jusqu’au pied de la montagne, 1 km de dénivelé positif sur 10 km, puis redescente et retour à la maison.
Au final, la vitesse change la durée d’une sortie de plusieurs heures et modifie les itinéraires possibles. Le vent et les paysages sont agréables, et plus on va loin, plus les parcours deviennent intéressants. La plupart des gens ont des contraintes de temps, donc vitesse plus élevée = parcours plus intéressant.
Il existe aussi des groupes de plus de 50 ans, dont les meilleures années sont derrière eux mais qui restent dans la communauté, et c’est agréable de rouler avec eux en récupération active les jours plus tranquilles. Ce que j’aime dans les sports d’endurance comme le vélo, c’est qu’on peut faire des sorties en groupe avec des gens de niveaux différents, en faisant coïncider son jour rapide avec le jour lent de l’autre, et inversement.
Il y a aussi des gens qui cherchent leurs limites sur des distances plus longues. Si tu veux un groupe de coureurs relativement détendu, mets-toi à l’ultramarathon.
Le week-end dernier, le record du backyard ultra a encore été battu : il est maintenant de 108 heures, soit 450 miles parcourus en 4,5 jours : https://backyardultra.com/
Les mises à jour de Laz sur les 5 derniers tours valent aussi la lecture : https://backyardultra.com/hours-103-108/
Tout le monde était convaincu qu’Ihor allait gagner, et en regardant la course, il ne semblait pas possible que Harvey y arrive à nouveau. Puis, en un instant, Ihor s’est effondré et Harvey s’est repris, remportant encore une fois le Backyard.
[1] : https://en.wikipedia.org/wiki/Lazarus_Lake
J’étais coureur de compétition à l’université, et c’est pour ça que je ne fais pas de marathon aujourd’hui. J’ai trop tiré sur la corde à l’époque, donc maintenant je cours pour décompresser, sans montre.
Si je courais un marathon, j’aurais l’impression de devoir le faire “comme il faut”, pas simplement le terminer, et ce serait trop stressant. Même aujourd’hui, quand je fais chaque année un turkey trot de 5 km, même en mauvaise forme, je finis par rivaliser avec les gens autour de moi et courir aussi vite que possible.
Côté performance générale, j’aime avoir l’impression que je peux bouger plus vite, que ce soit en faisant n’importe quel sport avec des amis ou en cas d’urgence.
Côté accomplissement personnel, c’est agréable de battre un nouveau record personnel.
Il y a aussi les contraintes de temps. En semaine, je n’ai qu’environ une heure pour courir, donc aller plus vite me permet de couvrir plus de distance dans le même temps, ce qui est utile.
Je ne suis pas spécialement en forme, mais quand je vois quelqu’un courir comme Freeze dans la vidéo, je trouve ça vraiment beau. Voir le corps humain fonctionner à un tel niveau de performance, penser au temps et aux efforts qu’il a fallu à cette personne pour en arriver là, ça me donne envie de lui taper dans le dos et de lui dire “bien joué”.
C’est un peu comme lorsqu’on voit de grands ponts, d’immenses bâtiments ou des réacteurs nucléaires, de grandes réussites d’ingénierie. Ça fait réfléchir à quel point l’humanité est impressionnante et étonnante.
Du coup, quand j’entends des phrases du genre “je préfère les chiens aux humains”, ça m’agace au contraire. Quand on regarde autour de soi la merveille qu’est la société moderne, malgré ses problèmes, le simple fait de maintenir ce système extrêmement complexe de manière entièrement parallèle et distribuée, sans qu’il s’effondre dans un chaos total, est incroyable.
Mais la plupart des chiens surpassent les humains en cohésion de groupe, en gentillesse et en persévérance. Certaines personnes attachent de l’importance à ces valeurs.
Quand on regarde les vidéos “best of” de Freeze, ce qui saute le plus aux yeux, c’est que la technique de course de la plupart des gens est catastrophique. Je pense qu’en voyant une seule foulée de chaque participant, on pourrait assez bien deviner qui a une chance et qui n’en a pas.
La biomécanique comporte beaucoup de facteurs, et ma propre technique de course est difficile à corriger, mais je trouve intéressant que tout cela se combine visuellement en quelque chose qui “a l’air rapide”.
Quand on essaie de mesurer la vitesse de quelqu’un, par exemple en comparant Usain Bolt à d’autres sprinteurs de très haut niveau, on regarde des facteurs comme la taille, la longueur de foulée ou la force. Mais si l’on pense à tous les éléments nécessaires pour décrire la fonction de la vitesse de course, cela inclut aussi des choses comme l’accélération gravitationnelle, le nombre de jambes ou la viscosité de l’air.
Bien sûr, Usain Bolt ne peut pas modifier ces éléments ; pour aller 3 % plus vite, il lui faut donc peut-être beaucoup plus de force que les autres athlètes, l’une des rares variables sur lesquelles il peut agir dans l’équation.
Je pense que cela explique la distribution des performances chez les meilleurs sprinteurs. En 2021, le temps vainqueur du 100 m olympique était de 9,80 s, et un excellent adolescent peut courir en 10,70 s. Sur la piste, cela veut dire qu’au moment où le champion olympique franchit la ligne d’arrivée, l’amateur se trouve vers les 93 m : c’est assez proche.
D’autant plus si l’on considère que l’un est un professionnel qui s’entraîne depuis des années avec un accompagnement spécialisé, peut probablement soulever des charges bien plus lourdes qu’un adolescent et mène sa course avec une technique bien meilleure.
C’est un point à garder en tête lorsqu’on compare et mesure les capacités des gens, et qu’on réfléchit à leur distribution dans la société.
Si le sommet de la performance n’est que 10 % au-dessus d’un amateur talentueux ayant reçu un certain entraînement, on pourrait penser que la distribution des revenus devrait elle aussi être plus égalitaire.
J’ai l’impression que l’auteur se focalise trop sur « tous les éléments ». Si la distribution prend cette forme, c’est, selon moi, parce que 1) les personnes se rendent compte qu’elles sont « douées » et 2) celles qui veulent progresser consacrent davantage d’heures à l’entraînement, deviennent meilleures, et cela crée naturellement des écarts dans la capacité mesurée.
Qu’il s’agisse de performances physiques ou mentales, le facteur le plus important au plus haut niveau pourrait être la régularité. Si vous mesurez 1,50 m, que vos neurones se déclenchent plus lentement que ceux des autres ou que vous êtes sujet aux blessures, la régularité seule ne vous mènera pas jusqu’au sprint olympique ; mais pour établir un record du monde du 100 m à l’époque moderne, il a fallu s’entraîner tous les jours pendant des années, même sans être physiquement à 100 %.
Au niveau professionnel, on se retrouve en contact avec des coachs, on peut être rémunéré, et dans tous les cas on devient assez obsédé pour s’entraîner aussi intensément. Il est normal qu’il y ait des écarts. Je me demande à quel point la distribution deviendrait proche d’une droite si toutes les personnes physiquement capables s’entraînaient de la manière la plus efficace possible.
Mais dans un environnement compétitif, pour être le meilleur, il faut qu’« tous les éléments » s’alignent une fois que la régularité a déjà fait son effet.
Même si tous les éléments sont réunis, sans régularité on en reste à un talent naturel qui permet d’apprendre rapidement les bases, sans aller plus loin.
Du point de vue de la posture, je me suis souvent demandé comment on pouvait précisément augmenter sa vitesse en sprint. Je n’ai jamais rencontré de coach de sprint, donc je me contente plus ou moins de sprinter naturellement, mais je ne suis clairement pas rapide et je ne l’ai jamais été
Et pourtant, je ne sais même pas quelles sont les bases. Que faut-il faire pour devenir plus rapide ?
Autre chose étonnante : les marathoniens semblent courir plus vite que ma vitesse de sprint maximale. Je ne comprends vraiment pas comment ils maintiennent ça. Même pouvoir sprinter brièvement à cette vitesse serait déjà plutôt rapide
Beaucoup de personnes dans la vidéo partent assez vite puis ralentissent nettement sur 160 m. La fatigue peut aussi être un facteur important
[1] Bolt, pose du pied : https://imgur.com/a/QOQaEX2
[2] Amateur, pose du pied : https://imgur.com/a/Pmiijgx
[3] Bolt, extension de la jambe : https://imgur.com/a/mRCq7uc
[4] Amateur, extension de la jambe : https://imgur.com/a/cxzMkEi
Il peut être utile de s’entraîner parfois pieds nus et d’observer comment la posture change. Sans chaussures, on a naturellement plus de chances d’atterrir sur l’avant du pied. Il suffit ensuite d’essayer de conserver cela avec des chaussures
Il faut bouger les jambes plus vite. Cela paraît simple et évident, mais la plupart des gens, quand ils essaient de courir plus vite, ne bougent pas réellement les jambes plus vite. Ils ont tendance à allonger la foulée, à accentuer l’attaque talon et à chercher une plus grande accélération à chaque poussée. Là, on entraîne la force, pas la vitesse. Il faut se concentrer sur une cadence plus élevée, et il est probable qu’il faille faire consciemment ce qui ressemble à des foulées plus courtes
Les squats, le soulevé de terre et les cleans aident beaucoup pour l’explosivité. Pour cet objectif, je pense que peu de répétitions, de lourdes charges et de longs temps de récupération sont préférables
Aller régulièrement sur piste et faire 6 à 10 sprints de 100 m, avec 4 à 5 minutes de repos entre chaque, peut aussi être une bonne idée
Exemple de programme de musculation : https://www.stack.com/a/sprinter-workout-program/
Le sprint dépend davantage de la force que de l’endurance, ce qui explique pourquoi les sprinteurs musclés et les coureurs maigres de 5 km et plus n’ont pas le même physique
Pour être rapide, il faut s’entraîner vite, et le principal est de comprendre que ce n’est pas une solution rapide, mais un effort sur plusieurs années. Il faudra probablement modifier un peu ton schéma de pose du pied, mais ce n’est pas quelque chose qui se règle en un mois : c’est un projet de long terme
Je réfléchis peut-être trop, mais ce billet me fait penser au fameux programmeur 10x. Si la capacité à réussir en programmation dépend de nombreux facteurs comme la puissance cérébrale brute, le raisonnement spatial, la formation, la capacité à se concentrer longtemps, et si ces facteurs suivent des distributions gaussiennes similaires, alors un écart de 10x entre les meilleurs programmeurs et les programmeurs moyens ne paraît pas si absurde
Je ne sais pas ce que cet article essaie de démontrer, mais l’auteur ne semble pas très bien connaître la course à pied. Il mélange sprint et course de fond
La course de fond est un sport d’endurance, tandis que le sprint ressemble davantage à une application très spécifique de l’entraînement de force et de puissance. La foulée elle-même est différente
Avant de faire une quelconque analyse de données, il faut déjà se demander si les points de données désignent vraiment la même chose
Je ne suis pas sûr que cette analyse soit aussi surprenante ou significative qu’elle en a l’air au premier abord
Au fond, elle semble surtout dire qu’il existe, dans la population générale, plusieurs sous-populations ayant des distributions différentes de vitesse de course. Si l’on commence à conditionner par sexe, âge, niveau de forme physique, etc., je m’attendrais à quelque chose de beaucoup plus proche d’une loi normale que d’une loi log-normale
La raison pour laquelle on ne bat pas Freeze est peut-être simplement qu’on n’est pas un homme jeune et en bonne santé entraîné à courir vite. Rien de très surprenant
Si l’on a plusieurs caractéristiques multiplicatives — âge, sexe, historique d’entraînement, différents aspects de la génétique — on obtient une loi log-normale plutôt qu’une loi normale, et une variance bien plus grande entre individus
Une distribution gaussienne apparaît lorsque les facteurs s’additionnent, tandis qu’une loi log-normale apparaît lorsque les facteurs se multiplient ; ce sont donc des distributions entièrement différentes. De même, il est difficile de considérer qu’en conditionnant une loi exponentielle, on obtient une loi normale
Tu as probablement trop réfléchi à la question
Même si les mathématiques du lycée se résumaient à parcourir méthodiquement les différents livres d’Allen Downey, ce serait une introduction de base très solide à beaucoup de choses : programmation, informatique, statistiques, pensée computationnelle et raisonnement bayésien, etc.
On serait capable d’écrire et de comparer, dans plusieurs langages de programmation, des programmes simples jusqu’à des programmes de niveau intermédiaire, et on aurait aussi l’expérience d’avoir implémenté la même structure dans différents langages. Les distributions et l’échantillonnage ne feraient plus peur non plus.
Cela aurait été au moins un million de fois mieux que mes cours de maths au lycée dans les années 90. Je pense qu’Allen est vraiment formidable.
Premièrement, les données ajustées portent sur des courses de 10 km, alors que la conclusion traite d’un problème de sprint : « pourquoi on ne peut pas battre Freeze ».
Deuxièmement, l’idée que la vitesse relève d’un modèle multiplicatif est raisonnable, et je suis d’accord avec elle pour les données de 10 km. Mais les personnes qui affrontent Freeze ne sont pas un groupe tiré uniformément dans l’ensemble de la population ; il manque donc une étape sur le percentile de la distribution de référence dont elles pourraient provenir.
Troisièmement, il y a des chiffres intéressants, comme le fait qu’une lycéenne soit plus rapide que Downey de quelques %, et qu’un lycéen soit plus rapide que cette lycéenne de quelques %, mais ils ne sont pas reliés aux statistiques de la seconde moitié de l’article.
Si l’on prenait ce modèle au sérieux, Usain Bolt aurait pu être n’importe qui dans l’histoire de l’humanité.