La physique derrière le lancer frappé au hockey
Au hockey, s’il y a une prouesse qui ne manque pas d’épater le public, c’est bien le lancer frappé, mieux connu sous son appellation anglophone « slapshot ». Mais que se passe-t-il exactement lors de ce coup impressionnant? Explorons la science du lancer frappé, étape par étape.
Ceci est le deuxième article d'une série de trois consacrée au hockey à l'occasion de notre nouvelle exposition vedette Hockey : plus rapide que jamais.
1. Préparation : l’énergie potentielle
Le joueur s’élance. Il lève son bâton, puis le redescend vers la patinoire. Avant d’entrer en contact avec la rondelle, le bâton accumule de l’énergie potentielle. L’énergie potentielle, c’est l’énergie qu’un objet accumule selon sa position ou sa forme. Par exemple, dans un ressort, l’énergie potentielle est l’énergie que le ressort emmagasine quand il est compressé. Cette énergie sera libérée une fois que le ressort sera relâché. Dans le cas du lancer frappé, l’énergie potentielle est libérée lorsque le bâton frappe la rondelle. Les effets de l’énergie potentielle ne peuvent être observés que lorsqu’elle est convertie en une autre forme d’énergie.
2. Frappé de la glace
Le bâton accélère en descendant vers la glace. La palette du bâton touche la patinoire avant de frapper la rondelle. Le poids du joueur fait courber le bâton, qui emmagasine alors encore plus d’énergie potentielle. La vitesse du bâton diminue légèrement en touchant la glace, ce qui pourrait sembler contre-productif. Par contre, une plus grande force doit être exercée sur le bâton pour le faire courber comparativement à la force nécessaire pour le faire accélérer dans l’air. Ainsi, si le bâton frappe la glace en premier, il peut transmettre encore plus d’énergie à la rondelle que s’il l’avait frappée directement.
3. Décochement : l’énergie cinétique
Lors du contact avec la rondelle, le joueur fait tourner ses poignets en déplaçant son poids de manière à libérer l’énergie dans la rondelle. L’énergie potentielle est ainsi transformée en énergie cinétique, c’est-à-dire l’énergie que possède un objet en mouvement. C’est d’ailleurs la force exercée sur la rondelle qui lui permet de se mettre en mouvement et d’être propulsée.
La quantité d’énergie cinétique d’un objet en mouvement est influencée par sa masse et par sa vitesse. Si on double la masse d’un objet, son énergie cinétique doublera aussi. Et si on double la vitesse, son énergie cinétique sera multipliée par 4. Un lancer frappé efficace doit donc être exécuté le plus rapidement possible.
4. Prolongement
Alors que la rondelle est projetée en l’air, le bâton suit la courbe du mouvement du joueur et s’arrête une fois qu’il pointe sa cible.
Et c’est le but!!! Mais tout se passe si rapidement… heureusement qu’il y a les reprises vidéo!
Vous souhaitez tester vos compétences en matière de lancer frappé? Venez les mettre à l’épreuve dans la cage à tir de l’exposition Hockey, plus rapide que jamais.
Pour en savoir plus sur tout ce qui se cache derrière votre sport préféré, ne manquez pas l’exposition Hockey, plus rapide que jamais au Centre des sciences de Montréal, jusqu’au 10 septembre 2023.
Sources:
The Slap Shot in Ice Hockey
https://aapt.scitation.org/doi/full/10.1119/1.5018677
4 Stages of the Slap Shot
https://www.crossicehockey.com/wp-content/uploads/2020/10/Slapshot-chart.jpg
Britannica – Potential Energy
https://www.britannica.com/science/potential-energy
Britannica – Kinetic Energy
https://www.britannica.com/science/kinetic-energy
