Geschoren mannenbenen in de atletiekwereld

Door: Marjolein Stegeman

Aerodynamica 
Aerodynamica is de kracht die een voorwerp ondervindt als het zich voortbeweegt door de lucht – de luchtweerstand. De kracht op de rennende mens dus in deze toegepaste situatie. Die luchtweerstand wordt onder andere bepaald door de relatieve snelheid van de loper ten opzichte van de lucht en het oppervlakte loodrecht op de bewegingsrichting. Naast deze luchtweerstand heeft de loper ook te maken met de zwaartekracht en met name de grondreactiekracht als externe krachten. In andere sporten zoals in  de luchtvaart en vliegsport, het schansspringen en wielrennen is de invloed van aerodynamica van grote invloed op snelheid en efficiëntie. Hoe zit dat eigenlijk bij het hardlopen?

Het effect van kledingmateriaal, schoeisel en haar is onderzocht in windtunnels. Het is mogelijk om de luchtweerstand met 0.5 – 6% te verminderen door verbeterde aerodynamica.

Effect van kleding 
Met slechts 2% minder luchtweerstand is berekend dat je 0.01sec op de 100m sprint en 5.7sec op de marathon kunt winnen. Dat scheelt dus 31m. op een totale marathon. Op hoogte is dit effect een stuk groter (0.08sec op de 100m). Verwaarloosbare resultaten voor de recreatieve loper, maar op topniveau mogelijk doorslaggevend. Deze verminderde luchtweerstand bereik je al door loszittende broeken en t-shirts te vervangen door aansluitende hardloopkleding. Dat kledingproducenten ook bezig zijn met innovatie blijkt bijvoorbeeld wel uit de patenten, zoals een patent ‘apparel with reduced drag coefficient’ uit 2011 waarin bepaalde kledingmaterialen en ontwerpmethodes werden vastgelegd die de luchtweerstand verminderen. 

Het gladste materiaal heeft niet per definitie de laagste weerstand. De luchtweerstand van een bloot been, glad rubberachtig materiaal, fijne wol en katoen zijn vergelijkbaar, maar elastaan/spandex heeft verbazingwekkend een iets hogere luchtweerstand. Zoals verwacht is er veel luchtweerstand bij grove wol, loszittende of dik katoen, zoals ouderwetse witte katoenen sportsokken of t-shirts. Op bepaalde stukken van de kleding is een gedoseerde ruwheid van materiaal dus gunstig voor de aerodynamica.

Uit het onderzoek werd significant aangetoond dat kreukelige loszittende hardloopkleding erg veel luchtweerstand geeft, ook lange dikke katoenen sokken zijn aerodynamisch erg nadelig. Omdat snelheid een factor is voor luchtweerstand hebben sokken en schoenen meer invloed door de grotere snelheid van het onderbeen tijdens de zwaaifase. Zo leveren spikes met een spandex hoes of getapete veters al een winst op, iets waar kledingproducenten handig op inspelen.

Effect van lichaamsbeharing op de benen
Uit een groot aerodynamica onderzoek in Californië concludeerden ze dat lichaamsbeharing zoals beenharen tot 2.6% meer luchtweerstand geven, terwijl uit andere onderzoeken bij wielrenners ook al wel eens bleek dat er geen significant effect was (behalve voor het voorkomen van forse schaafplekken door wrijving bij een val). Wel is duidelijk dat de wapperende lange paardenstaarten van loopsters zo’n 3-7%  meer luchtweerstand veroorzaken. 

Concluderend
Van de externe krachten die op het lichaam werken is de luchtweerstand de minste. De grootste winst is dan ook te behalen met de grondreactiekracht en zwaartekracht, bijvoorbeeld door looptechniek en lichaamsgewicht. De nuances maken het verschil voor de topatleet, uiteraard met kleding, haar en hoogte, maar mogelijk nog belangrijker of de atleet zelf overtuigd is dat hij daar totaal in vorm staat, in welke kleding dan ook (maar wel zonder die lange dikke katoenen sportsokken). 
Overigens blijken sporters ook beter te presteren als ze de kleur rood dragen…
 
Enkele bronnen
* Handbook of Biomechanics and Human Movement Science: External and internal forces in sprint running – Hunter, Marshall & McNair 2009
* The understanding and development of cycling aerodynamics – Lukes RA et al. Sports engineering 2005 * The effect of athletic clothing aerodynamics upon running speed. Kyle CR, Caiozzo VJ. Med Sci Sports Exerc. 1986 Oct;18(5):509-15.
* The effects of wind and altitude in the 400-m sprint. Quinn MD. J Sports Sci. 2004 Nov-Dec;22(11-12):1073-81.
* Air resistance and its influence on the biomechanics and energetics of sprinting at sea level and at altitude. Ward-Smith AJ. J Biomech. 1984;17(5):339-47.

Beantwoord

Het is toegestaan de volgende HTML tags en attributes te gebruiken: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>