Bij elke sport komen diverse natuurkundige principes aan bod. Het is zeker niet noodazkelijk dat elke sporter alle natuurkunde tot in de puntjes begrijpt maar het is wel de moeite waard om er iets meer van te weten. In dit artikel bespreken we de natuurkunde achter een beweging in de acrobatiek. We kijken daarbij met name naar de energie en krachten die hierbij aan bod komen.
In onderstaand filmpje zie je de beweging die we in dit artikel gaan anlyseren. Bekijk het filmpje en ga na wat de verschillen zijn tussen de twee uitvoeringen.
De beweging waar het in dit artikel om gaat: staan in handen naar uitzetten.
Beschrijving van de eerste beweging
Een stukje terminologie: binnen de acrobatiek worden de personen die een truc uitvoeren aangeduid met 'onder' en 'boven'. Het is bij deze beweging duidelijk wie er met elk van de termen bedoeld wordt. Bij het lezen van het artikel is het wel goed dat de lezer zich realiseert dat 'onder' en 'boven' hier als zelfstandig naamwoord worden gebruikt.
Zoals in het filmpje te zien is, houdt de boven zich geheel strak bij de eerste uitvoering van de beweging. In onderstaande fotoserie zien we de verschillende fases van de beweging. Je ziet op de foto's een aantal punten gemarkeerd. Deze punten worden gevolgd met behulp van videometen in Coach en op deze manier kan een plaats-tijdgrafiek van de verschillende punten van het lichaam gemaakt worden.
Deze fases kunnen we als volgt beschrijven.
- De onder zakt door de knieen, de beweging is langzaam omlaag.
- Vanuit het laagste punt strekt de onder de knieen weer, de beweging gaat weer omhoog en is de hele tijd versneld. In principe blijven de handen op dezelfde hoogte als de schouders.
- Net voordat de benen weer helemaal gestrekt zijn, wordt de beweging van de handen ingezet.
- De armen van de onder strekken zich uit tot deze geheel gestrekt zijn.
- Gedurende de hele beweging is de houding van de boven dezelfde: gestrekt.
Beschrijving van de tweede beweging
Bij de tweede uitvoering zakt de boven door de knieen en maakt de uitstrekbeweging mee. In de fotoserie zien we de verschillende fases van deze beweging. Deze fases kunnen we als volgt beschrijven.
- De boven zet de beweging in en zakt iets door de knieen, de onder zakt ook door de knieen, de beweging is langzaam omlaag.
- Vanuit het laagste punt strekken zowel de boven als de onder zich weer, min of meer gelijk omhoog. De beweging is in deze fase versneld. De handen van de boven blijven op dezelfde hoogte als de schouders.
- Op een zeker moment zijn de benen van zowel de boven als de onder weer gestrekt. Net voor dit punt zet de de onder de beweging van de armen in.
- De armen van de onder strekken zich uit, de boven houdt zich in deze fase van de beweging gestrekt. .
Analyse van de beide bewegingen
Zoals in de afbeeldingen te zien is, worden verschillende punten van de beide acrobaten gevolgd tijdens de beweging. Het gaat daarbij om de schouder, heup en knieen van de boven en de polsen en heup van de onder. De posities van deze punten worden voor het verloop van beide bewegingen weergegeven in onderstaande figuur. Er is goed te zien dat de onderlinge afstand tussen schouder, heup en knieen van de boven niet verandert tijdens het eerste deel van de beweging. Bij het tweede deel van de beweging komen knieen en handen van onder op dezelfde punten uit. De heup van boven komt echter een stuk lager uit dan bij de eerste uitvoering. Wanneer we iets meer inzoomen op de grafieken, kunnen we goed de verschillen tussen de twee beweging zien.
De verschillen tussen de twee bewegingen
Om goed te kunnen vergelijken, hebben we de twee verschillende bewegingen over elkaar heen geschoven in een grafiek. Behalve dat we naar de positie kijken, doen we dit ook voor de snelheid van beide bewegingen. In onderstaande figuren zijn de positie en de snelheid te zien.
Het grootste verschil tussen de twee bewegingen zit hem in de snelheid die gevonden wordt op het moment dat de onder de benen gestrekt heeft. In de grafiek is goed te zien dat deze snelheid van de heup hoger komt te liggen wanneer de boven ook meespringt (de tweede uitvoering van deze beweging). Dit was overigens ook al duidelijk aan de steilheid van de plaats-tijdgrafiek. Door de toegenomen snelheid op het moment dat de benen gestrekt zijn, wordt de totale beweging lichter.
Wanneer de bewegingen van de onder en de boven goed op elkaar zijn afgestemd, heeft het dus voordeel om als boven mee te springen. Het goed afstemmen van de beweging is wel iets dat enige training vraagt. Wanneer de bewegingen niet goed afgestemd zijn, ontstaat de kans dat het mis gaat. Zoals bij elke sport is ook hier voorzichtigheid en het respecteren van elkaars grenzen geboden.
Nader onderzoek
Dit is op zich geen heel verrassende uitkomst. Nader onderzoek kan aantonen hoe groot het verschil precies is tussen de twee verschillende manieren. In een opgave rond deze beweging gaan we eens kijken hoe het zit met de wisselwerking tussen bewegingsenergie en zwaarte-energie bij het acrobatieken.
Moet elke skieer weten wat de wrijvingscoefficient is van zijn ski's? Is het voor een tennisser strikt noodzakelijk om de elasticiteitscoefficient en de eigenfrequentie van zijn racket te kennen? Moet een voetballer kunnen berekenen onder welke hoek de bal moet worden weggeschoten om precies in de kruising te belanden?
Nee, dat hoeft allemaal niet maar een beetje meer kennis kan heel nuttig zijn. Een stukje extra kennis over de natuurkundige principes van een sport kan tot betere prestaties, veiliger sporten en meer lol leiden voor acrobaten, turners, voetballers en tennissers van elk niveau.
