De boogslag: krachten en momenten

Is yoghurt om te eten of om te drinken?
Onder mijn leerlingen (en nog sterker onder semi-professionele slalommers) wil de discussie nog wel eens oplaaien: “Welk deel van een boogslag is belangrijker, de eerste helft of de tweede helft?”. Dat lijkt een beetje een vraag van “Is yoghurt nou om te eten of om te drinken?” voor een buitenstaander, maar als je op tienden van seconden een wedstrijd hoopt te winnen, dan zijn dat soort dingen van levensbelang. Voor toervaarders is het minder belangrijk, maar nog steeds een populair gespreksonderwerp, als we op een zandplaat zitten te wachten tot het tij keert. Deze tekst geeft het definitieve, ultieme antwoord op die vraag, en daarbij op een handvol nooit gestelde vragen. Lees en leer, en laat me je nooit meer de foute slag zien uitvoeren. Het korte antwoord op de vraag “Welk deel van de boogslag is belangrijker?” valt heel kort te geven: Het hangt er van af of je een bocht in dan wel uit wilt sturen.

Een stukje natuurkunde: Krachten en momenten

Voor we de natuurkunde induiken: Laat me even opscheppen over mijn testboot. Heb ik die niet mooi getekend? Het is een tamelijk lange wildwaterboot met een vlakke onderkant: Geen kiel of skeg. Hij wordt gevaren met een steekpeddel: Een dubbele peddel is alleen maar verwarrend. Weet je nog iets van je Middelbare-school natuurkunde? Schrik niet: Ik ga niet met formules smijten, of in ieder geval zo min mogelijk. Het meeste weet je wel van het dagelijks leven: Actie is reactie (Als je tegen tegen een bal schopt dan vliegt ‘ie weg) en met een hefboom kun je harder draaien (als je een zware moer moet losdraaien pak je een grote tang). Meer heb je eigenlijk niet nodig om de rest van de uitleg te kunnen volgen.

Als je, al kayakkend, een peddelblad in het water steekt en een voorwaartse slag maakt, dan geef je de boot zowel een kracht vooruit als een draaiïng. Dat zal je wel eens zijn opgevallen. Steek je de peddel ver van de boot af dan is die draaiïng groot, haal je de peddel vlak langs de boot dan is de draaiïng klein. Als het goed is heb je dat eerder gehoord: Een voorwaartse slag gaat dicht langs de boot, een boogslag zo ver mogelijk er vandaan. Het plaatje laat dat zien. Een rechte pijl geeft een kracht aan, een ronde pijl een rotatie. Hoe groter de cirkel van een ronde pijl, hoe groter de rotatie. Je ziet: Een ver uitgestoken peddel levert een grote draaiïng, een peddel dicht bij de boot een kleine. De voorwaartse kracht is hetzelfde. De natuurkunde vertelt hetzelfde:
Kracht blijft Kracht
Richting blijft Richting
Het moment ( zeg maar: Draaikracht) = Kracht maal arm (zeg maar: Peddellengte).

Met andere woorden: De kracht die de een peddel op een boot uitoefend kan je splitsen in een kracht en een moment, allebei op het centrum van de boot.
Wil je jezelf suf staren op meer formules, pak dan vooral een natuurkunde boek. Van mij krijg je er niet meer dan deze.

Nu een iets andere situatie: We zetten de peddel niet direct naast de boot, maar een stuk naar de voorkant. De kracht staat weer recht op het peddelblad, maar staat niet in het verlengde van de boot. De draaiïng blijft hetzelfde: De arm is wel gedraaid, maar niet langer of korter dan in de vorige plaatjes.
Met deze slag geef je dus de boot dezelfde draaïng als in de vorige situatie, en ook dezelfde kracht, alleen is die kracht nu niet recht naar voren gericht. Je duwt jezelf naar links.

Nog meer natuurkunde: Kracht en beweging

Scroll even door tot je het HELE plaatje in beeld hebt.

Je ziet twee kayakkers, A en B, die allebei op het plaatje van beneden naar boven varen en allebei een bocht inzetten naar links. Vaarder A maakt een boogslag aan de voorkant, vaarder B aan de achterkant van zijn boot. Je ziet beide boten even snel draaien door de drie posities heen: Ze zetten precies even veel kracht, en het karakter van de boot laten we even buiten beschouwing. Zie je dat A een krappere bocht draait dan B? Als je kijkt naar de krachten op de boot dan moet dat ook wel: Bij A werkt de kracht van het begin af al mee om de boot naar links te duwen. Bij B werkt de kracht zelfs tegen, zeker aan het eind van de slag. Zijn boot slipt weg. Zijn neus draait dan wel naar links, maar zijn boot gaat in feite naar rechts!
De conclusie is duidelijk: Om een strakke bocht in te zetten is het EERSTE deel van de boogslag het belangrijkst. Dat zal trouwens iedere slalomtrainer er inhameren: Tot zover niets nieuws onder de zon. Het wordt een ander verhaal als je probeert je bocht af te maken en weer op een rechte lijn terecht te komen.

Scroll weer even door tot je het HELE plaatje in beeld hebt.

Dezelfde twee kayakkers zijn nog steeds bezig met hun bocht naar links. Ze komen wederom van onderaf het plaatje binnenvaren. Beide boten zijn ondertussen 90 graden gedraaid. Boot A begint al redelijk op koers te liggen, terwijl B nog steeds zijdelings wegglijdt. Beide vaarders zetten weer een boogslag in, deze keer niet om de boot te draaien, maar juist om te zorgen dat de boot STOPT met draaien. De massa van boot en vaarder, en de weerstand van het water, zorgen anders dat de boot de 180 graden afmaakt.
Vaarder A is gedrild tijdens een slalomtraining en gebruikt weer de voorste helft van de boogslag. Vaarder B vind trainen iets voor watjes en blijft stug volhouden aan de achterste helft. En op het plaatje zie je de verrassing: Vaarder B heeft gelijk! Terwijl A, die al zo aardig op koers lag, door blijft slippen, heeft B zijn boot strak op koers aan het eind van zijn slag. De kracht-component van zijn slag trekt hem de bocht in, terwijl A juist de bocht uit wordt geduwd!

Conclusie
Om een bocht in te sturen is het voorste deel van een boogslag het belangrijkste deel. Om een bocht uit te sturen heb je juist het achterste deel nodig. Slalommers: Doe er je voordeel mee. Wie weet kan je er een 100ste seconde mee winnen.

Dit artikel is geschreven door Niels Blaauw