We bekijken eerst eens hoe dit er uit ziet op onderstaande opname.
De salto achterover, gefilmd met reguliere snelheid
De sprong in bovenstaande opname gaat een beetje snel. Vandaar dat we Daan gevraagd hebben om nog eens een salto te springen. Bij deze salto hebben we een opname gemaakt met en hogesnelheidscamera. Deze opname is gemaakt met 300 beeldjes (frames) per seconde. De film wordt hierdoor tien keer zo langzaam afgespeeld (elke tien seconden op de film duurt in werkelijkheid een seconde). Op basis van de vertraagde opname, kunnen we een aantal vragen over deze sprong beantwoorden.
De salto achterover, gefilmd met 300 frames per seconde. Alles wat je op deze opname ziet, gaat in werkelijkheid tien keer zo snel
Opgaven
We beginnen deze opgave met het moment waar de turner loskomt van de grond.
a) Leg uit of de turner vanaf dat moment zijn energie (kinetische en potentiele) nog kan veranderen.
Om de beweging wat beter te analyseren, verdelen we de sprong in vier fases. Hierbij kijken we naar de voeten van de turner en stellen ons voor dat dit de wijzers van een klok zijn. De sprong begint als de voeten op 6 uur staan. Dit is het geval bij frame nummer 300.
Achtereenvolgens springt de turner dan naar 3, 12 en 9 uur. de sprong eindigt als de voeten weer op 6 uur staan. Met behulp van onderstaande afbeelding zijn de nummers van de frames af te lezen.
b) Bepaal op basis van de afbeelding hoe lang elke fase geduurd heeft. Als de afbeelding te klein is, kun je een vergrote versie downloaden. Je kunt ook het coachproject downloaden en van daaruit de verschillende tijden aflezen.
Download bestand(PDF)
Download hier een pdf document met daarin de afbeeldingen van de saltospringer op groot formaat.
c) Bepaal welke fase van de salto het minst tijd in beslag heeft genomen en leg uit hoe dat komt.
Uitwerkingen
Open het antwoord op de vraag van jouw keuze.
Uitwerking vraag (a)
Energie kun je veranderen door arbeid te verrichten, je kent de formule W = F * s. Omdat de turner geen mogelijkheid heeft om zich ergens tegen af te zetten, is het niet mogelijk om de energie te veranderen. Wat wel mogelijk is, is om potentiele energie om te zetten in kinetische energie (of andersom).
Uitwerking vraag (b)
Als we de vier fases bekijken, dan hebben de verschillende fases de volgende lengtes:
- Van start (6 uur) naar kwartslag (3 uur) duurt 67 frames, dat is 67 / 300 = 0,223 s.
- Van kwartslag (3 uur) naar halve slag (12 uur) duurt 22 frames, dat is 22 / 300 = 0,073 s s.
- Van halve slag naar 3/4-slag (9 uur) duurt 58 frames, dat is 58 / 300 = 0,193 s.
- Van 3/4-slag (9 uur) naar einde (6 uur) duurt 44 frames, dat is 44 / 300 = 0,147 s.
Uitwerking vraag (c)
We zien dat de fase van 3 uur naar 12 uur het minste tijd in beslag neemt. Dat komt omdat de turner hier zijn benen intrekt. Daardoor komt zijn zwaartepunt dichter bij zijn draaipunt te liggen. Om de rotatieenergie te behouden kan er maar een ding gebeuren: de turner gaat sneller roteren. Dit kennen we ook van het kunstschaatsen, als een schaatser tijdens een pirouette de armen intrekt, gaat de rotatie sneller.
De andere drie fases duren elk een stuk langer. Hier doet de turner niet zo veel met zijn benen.
