Le hockey est un sport excitant à regarder et à pratiquer. Les tirs, les mises en échec et les lancers frappés enflamment et fascinent les amateurs de sport et… les mordus de physique comme Alain Haché de l’Université de Moncton au Nouveau-Brunswick. Ce professeur de physique électrisé par le hockey nous parle de ses deux passions.

D’abord un livre…

Tout a commencé à Minneapolis, aux États-Unis, lors d’un congrès sur la physique. Un éditeur demande à Alain Haché de rédiger un livre sur la physique du hockey. Mordu de ce sport depuis son plus jeune âge, il n’hésite pas à se lancer dans l’aventure. Son livre The Physics of Hockey sera publié en 2001 aux États-Unis et l’année suivante au Canada. Il sera aussi traduit en finnois pour le marché finlandais.

Mais qu’est-ce que le hockey et la physique ont en commun? « Le hockey est un sujet scientifique passionnant, explique M. Haché. Au golf, on frappe la balle; au baseball, on frappe la balle et on court. Mais au hockey, on peut étudier les tirs, les mises en échec, la glace, la biomécanique du corps et même l’aérodynamique. »

La physique du hockey

Saviez-vous que lors d’une mise en échec faite par un joueur de la masse d’Alex Kovalev, l’énergie dissipée lors de l’impact est suffisante pour allumer une ampoule pendant un peu plus d’une minute! C’est ce que nous révèle M. Haché dans son livre. « En augmentant seulement de 10 % la vitesse du joueur, on assiste lors de la collision à une augmentation de 20 % de l’énergie produite, donc à une mise en échec 20 % plus puissante », ajoute-t-il. Belle leçon de physique.

Le lancer frappé est l’un des sujets préférés de l’auteur. Comment les joueurs parviennent-ils à propulser la rondelle à une vitesse aussi élevée que 160 km/h? Simple mouvement du poignet? « Pas du tout, répond Alain Haché. Lorsqu’un joueur frappe directement la rondelle avec son bâton, la vitesse de la rondelle ne peut dépasser 100 km/h parce que le mouvement de rotation des bras n’atteint pas plus de 50 km/h. » Alors, quel est le mystère? « En frappant le sol 30 cm avant la rondelle, le joueur provoque une flexion de son bâton qui emmagasine l’énergie du mouvement et permet de propulser la rondelle avec plus de vélocité, explique le professeur de physique. C’est ce qu’on appelle l’effet balancier. » Tout s’explique!

Phénomène de glisse

Autre énigme proposée par le physicien dans son livre : Pourquoi les patins glissent-ils sur une patinoire? On a longtemps cru que le patin flottait sur une fine couche d’eau créée par la friction d’un objet sur la glace. Cette réponse s’approche de la vérité mais n’est pas tout à fait exacte. En effet, par des températures de -10 ° ou -15 ° Celsius à l’extérieur, la friction engendrée par le poids du patineur n’est pas suffisante pour faire fondre la glace. « C’est plutôt la composition physique de la glace qui est à l’origine du phénomène de glisse, révèle M. Haché. Aux températures aussi basses que -250 degrés Celsius, la surface de la glace contient une mince couche de molécules semi-liquides. C’est cette pellicule qui procure le glissement d’une rondelle ou des patins sur la glace. Sans cette couche, la friction de la glace serait comparable à celle de la plupart des matériaux, comme le béton et l’asphalte. »

Apprendre en s’amusant

L’effet de rebond, la forme du bâton et la composition de la rondelle n’ont plus de secrets pour Alain Haché qui se sert de ces exemples pour capter l’attention de ses étudiants. « Je réussis à leur enseigner des applications physiques compliquées de façon concrète. C’est beaucoup plus facile d’expliquer la physique à l’aide d’exemples connus plutôt qu’avec des théories ou des formules un peu lourdes. Ça facilite l’apprentissage. » Non seulement cette approche séduit les étudiants mais aussi les collègues physiciens de M. Haché qui assistent à ses colloques sur le sujet.

Des patins à lames chauffantes

Pour un partisan de hockey comme Alain Haché, la physique est aussi une formidable porte d’entrée dans l’univers fermé de la Ligue nationale de hockey (LNH). Contacté par un conseiller technique de la LNH, ses explications sur certaines propriétés physiques ont été utilisées afin d’améliorer des pièces d’équipement et d’augmenter la protection et la sécurité des joueurs. M. Haché a également participé à l’élaboration des nouveaux patins à lames chauffantes. Après un test réalisé avec quelques joueurs de la LNH, ce patin « technologique » est maintenant à l’essai à grande échelle dans l’Elitserien, la ligue d’élite suédoise.

Démontrer à quel point la physique est présente dans nos vies ravit Alain Haché. Mais le physicien admet être incapable de répondre à la question suivante : pour quelle équipe roulera la rondelle la saison prochaine?

Marc-Olivier Desbiens
Collaboration spéciale