[RécréaSciences] - Comment pourrait-on mesurer de manière ludique le temps de réaction d’une personne ?

Publié par Centre•Sciences, le 9 juillet 2024   100

Pour mesurer le temps de réaction d’une personne (le mesuré), il faut :

  • une grande règle graduée
  • une personne pour effectuer la mesure (le mesureur)

Le mesureur doit tenir la règle graduée par le haut.
Le mesuré doit placer sa main à la hauteur de la graduation 0 sans toucher la règle mais prête à l’attraper. Il doit attraper la règle aussi vite que possible dès qu’elle a été lâchée.
Si au départ la graduation 0 était juste au-dessus du pouce, on lira la graduation située juste au-dessus du pouce pour déterminer la distance "s" parcourue par la règle avant qu’elle soit rattrapée.

Explications

La règle en chute libre possède une accélération constante égale à celle de l'accélération de la pesanteur.
Notons "g" la valeur de l’accélération de la pesanteur.
La distance "s" parcourue en chute libre et la durée "t" de la chute sont liées par les relations :

et

Le tableau suivant a été établi en prenant pour "g" la valeur 9,81m.s-2. On trouvera dans le tableau ci-dessous la correspondance entre la distance s parcourue et le temps de réaction t.

Remarques

Pour introduire l’expérience on peut affirmer qu’il est impossible d’attraper un billet de banque lâché par quelqu’un si la main de celui qui attrape est au départ à mi-hauteur du billet et ne change pas de hauteur (avec interdiction d’utiliser la deuxième main).
il est à rappeler que les temps de réaction sur la route sont plus grands car ce n’est pas la même chose de réagir à un événement inattendu et, comme ici, de n’avoir qu’à attendre le moment décisif pour faire un geste planifié.

Complément

Le temps de réaction est une mesure de la vitesse à laquelle un organisme répond à un stimulus - un changement dans l’environnement auquel l’organisme réagit.

L’expérience de la règle teste le temps de réaction et le mouvement volontaire.

Un réflexe est une réponse involontaire que le corps utilise pour se protéger. Un réflexe est plus rapide qu’une réaction. Par exemple : cligner des yeux, se retirer (quand quelque chose est chaud) ou encore lorsque le médecin donne un coup de maillet en caoutchouc sur le genou chez le médecin (réflexe patellaire).

Le système nerveux aide l’information à voyager dans ton corps. Il comprend tes cinq sens, ton cerveau, ta colonne vertébrale et les nerfs qui les connectent tous ensemble.
Au moment où la règle tombe, les yeux envoient un message au cérébrum (dans le cerveau) grâce aux nerfs. Le cerveau envoie cette information au cervelet, qui décide quoi faire. Le cervelet envoie cette décision sous forme de message au bras et la main en se servant des nerfs, activant les muscles utilisés pour attraper la règle. Évidemment, tout cela prend du temps !

Le temps que cela prend à partir du moment où l’œil remarque la règle jusqu’à ce que la main attrape la règle est un exemple du temps de réaction. Même si les stimuli voyagent très vite à travers le système nerveux sous forme de messages, le corps ne réagit pas instantanément.

Cette expérience permet de mettre à l’épreuve votre temps de réaction et les mouvements volontaires. Cependant, certaines réactions consistent en de simples réflexes, soit des mouvements involontaires faits par le corps en réponse à certains stimuli. Certains de ces réflexes peuvent être assez simples, comme cligner des yeux. D’autres réflexes peuvent être plus complexes, comme le réflexe des raccourcisseurs (par exemple, lorsqu’une personne touche quelque chose de chaud et retire sa main immédiatement). Les réflexes peuvent prévenir les blessures graves.

Le temps de réaction et les réflexes peuvent être d’une grande importance pour les athlètes, particulièrement les gardiens de but qui essaient de bloquer les ballons de foot d'entrer dans les buts et les joueurs de baseball qui veulent frapper la balle. Certains sports demandent de meilleurs réflexes que d’autres et différents sports font appel à différents réflexes.

Dans notre malle interactive "La science à l'épreuve du sport !", on utilise une règle doublement graduée, ce qui évite de se lancer dans des calculs.