Voortbewegen kost moeite. Afhankelijk van de manier van bewegen moet je verschillende spiergroepen aan het werk zetten. Zij leveren de voortstuwende kracht om te kunnen fietsen, wandelen of zwemmen. Daarnaast speelt ook het medium dat je moet doorklieven een rol. Het maakt nogal uit of je door het water waadt, of gewoon op de stoep loopt met alleen de wind door je haren. Een beweger ondervindt op een aantal manieren weerstand van het medium.
Weerstand
Neem bijvoorbeeld water. Een zwemmer doorklieft het natte goedje en vervolgens ploegt hij zich er doorheen. Of anders geformuleerd: water botst eerst tegen de voorkant van het lichaam van de zwemmer en stroomt er vervolgens langs. Deze twee soorten verzet dat het water biedt, heten wetenschappelijker ‘frontale weerstand’ en ‘wrijvingsweerstand’. De voortstuwing van de zwemmer brengt bovendien het water in beroering. Dit veroorzaakt golfjes. Deze ‘golfweerstand’ vormt de derde component van het verzet dat water de sporter biedt. Een wedstrijdzwemmer ziet die drie afremmende elementen het liefst zo klein mogelijk. Want dan kan hij met dezelfde energiebron, namelijk zijn getrainde lichaam, een hogere snelheid ontwikkelen.
De ‘frontale weerstand’ neemt af door zo horizontaal mogelijk in het water te gaan liggen, oftewel de frontale oppervlakte te verkleinen. Ook fietsers kennen dit effect. Lekker rechtop, zeg maar de Nederlandse doordeweekse houding, fietst comfortabel. Je klieft je echter gemakkelijker door de striemende tegenwind door zover mogelijk over je stuur te gaan hangen. Zeg maar de wielren-houding. De reden hiervoor: verkleining van de frontale oppervlakte.
De ‘stromingsweerstand’ neemt af door het water een prettig te passeren lichaamsoppervlakte te bieden. Haren op benen, borst en armen horen daar niet bij. En wie niet als een gabber door het leven wil gaan, moet zijn toevlucht tot de badmuts zoeken.
Zwemkleding
Ook de zwemkleding heeft effect. De redenen die daarachter staken, bleven echter lange tijd onbekend. Zwemsters wisten bijvoorbeeld wel dat een nauwzittend badpak snellere tijden opleverde. Zij kochten daarom liefst een paar maten te klein. Maar waarom dat werkte...? Ook de fabrikanten probeerden een bijdrage te leveren aan snellere tijden met badpakken van snellere stoffen. Maar ook hier bleef het werkingsprincipe lange tijd in nevelen gehuld. Het VU-zwemlaboratorium moest uitkomst bieden.
De wetenschappers hadden te kampen met een probleem: aan de ene kant verwachten ze maar een klein wrijvingsverminderend effect van het materiaal. Aan de andere kant schreef de mode een steeds kleiner badpak voor. Ze besloten om de verschillen in meetresultaten te maximaliseren door een zo groot mogelijk badpak te kiezen: eentje die van top tot teen bedekt, een soort surfpak dus. Zeven stoffen kwamen aan bod, zowel ‘oude’ als ‘nieuwe’. De experimenten konden echter geen meetbare verschillen detecteren. Wat wel opviel: alle ‘top-tot-teen’-modellen bleken sneller dan het klassieke badpak met decolleté. Het materiaal maakt kennelijk niet uit, de vorm echter wel. Nader onderzoek leerde dat het probleem is terug te voeren tot de aansluiting van het badpak op het lichaam. De klassieke modellen scheppen meer water dan de aan de hals sluitende. De zwemster neemt daardoor iets in omvang toe, en daarmee de frontale weerstand. Een zwemkleding met hoge nek verhelpt dit probleem, een te kleine maat eveneens.
Grote handen
Heeft de zwemmer nog invloed op frontale en wrijvingsweerstand, tegen de ‘golfweerstand’ kan hij zelf niets doen. Dat ligt alleen aan de lichaamsbouw, zo wijst onderzoek uit. En daarmee wordt je geboren. Hoe langer het lichaam, hoe minder hoge golven er ontstaan, en hoe lager de weerstand. Zwemmers proberen zich dan ook tijdens de slag zo ver mogelijk uit te strekken, maar een lange watersporter heeft een natuurlijk voordeel op zijn gedrongener collega. Bovendien komt er nog een effect om de hoek kijken. Lange mensen hebben over het algemeen ook grotere handen en voeten. Ook dat is gunstig. Om vooruit te komen zet je je met de hand af tegen het water. Dat komt daardoor in beweging. Kleine handen moeten een hogere slagfrequentie maken om dezelfde hoeveelheid water te verplaatsen. Het is echter energetisch efficiënter om minder vaak meer water weg te duwen. En dus zijn grote handen en daarmee lange lichamen in het voordeel.
Witten
Stilstaan bij bewegen behandelt bijna zestig verschillende onderwerpen op drie gebieden. Deel 1, Sport onderzocht, concentreert zich op het strijdperk bij disciplines als zwemmen, wielrennen en hardlopen. De onderzoekers stonden bijvoorbeeld met de stopwatch in de aanslag naast het strafschopgebied van een voetbalveld. Een beetje voetballer knalt de bal vanaf de stip binnen een halve seconde in de kruising. Een keeper doet er echter zo’n volle seconde over om de hoek te bereiken. Hij kan dus nooit op tijd komen. Tenzij hij eerder dan de bal begint te bewegen, wat eigenlijk niet mag. Een eerlijke keeper is dus kansloos.
Deel 2, Leren coördineren, gaat dieper in op de opgroeiende jonge mens. Maar ook zaken als jongleren en het oversteken van een straat komen aan bod. Zo is een voetganger die aan komt lopen, eerder geneigd over te steken dan iemand die stilstaat aan de stoeprand. Overstekers schatten namelijk de naderingstijd van een dichterbij komende auto, en een bewegend iemand vindt drie seconde nog veilig genoeg, terwijl een ‘stilstaner’ het pas waagt bij 4,6 seconde. Dit effect heeft niets te maken met het op gang komen, zo wijst onderzoek uit. De mens kan eenvoudigweg beter waarnemen wanneer hij beweegt.
Deel 3, Alledaags bewegen, behandelt zaken als het tillen van lasten en de redenen waarom viervoeters harder kunnen lopen dan de tweebenige mens. Ook gaat het dieper in op het witten van een plafond, één van de zwaarste schildersklussen. Een arm boven het hoofd tillen laat zich modelleren als het balanceren van een omgekeerde slinger. Borst en schouder-spieren moeten dit lichaamsdeel overeind houden. Een spier kan niet duwen, maar slechts trekken. Dit betekent dat alle mogelijke spieren zich als tuien moeten aanspannen. Bewegen kan alleen geschieden door één van de trekkers wat te laten vieren: de slinger komt uit balans. Om te voorkomen dat de arm met kwast naar beneden valt, moet de rest wat meer kracht leveren. Het plafond witten vergt dus constante activiteit van veel spieren; de reden waarom het zo zwaar is.
Verschillende schrijvers hebben bijdragen geleverd aan dit boek. De redactie heeft alle artikelen op hetzelfde, goed leesbare niveau gekregen. De afzonderlijke hoofdstukken beperken zich tot de interessante fysische en biologische achtergronden en laten daarbij de academische ‘mitsen-en-maren’ achterwege. De artikelvorm waarin het boek gegoten is, laat de lezer de keuze tot grasduinen. Tekeningen verluchtigen en verduidelijken de tekst. De jubilerende faculteit Bewegingswetenschappen van de Vrije Universiteit Amsterdam laat met Stilstaan bij bewegen een leuk populair wetenschappelijke visitekaartje achter.
Stilstaan bij bewegen, wetenschappelijke antwoorden op vragen uit de wereld van het menselijke bewegen; diverse medewerkers van de Faculteit der Bewegingswetenschappen, VU Amsterdam; 139 pagina’s, geïllustreerd; uitgeverij Natuur & Techniek, Beek 1996; ISBN 90 73035 48 1; fl. 45,-
Bewegen is leven; Ivan Wolffers; 96 pagina’s;
uitgeverij Contact,
Amsterdam 1996;
ISBN 90 254 0610 6; fl. 10,-