Femke Bol wint goud door grotere stappen

Onderwerp: Kracht en beweging

Een opgave van de redactie van Stichting Exaktueel over Femke Bol. Op basis van artikelen in de media maakt Stichting Exaktueel opgaven die aansluiten bij het natuurkunde-onderwijs in het voortgezet onderwijs.

Femke Bol heeft op donderdag 24 augustus 2023 bij het WK atletiek in Boedapest een gouden medaille gewonnen op de 400 meter horden. Ze won in een tijd van 51,70 seconden.

Figuur 1. Bron: Wikipedia
Figuur 1. Bron: Wikipedia

Haar gouden race is te zien op de website van de NOS.

a) Bereken de gemiddelde snelheid van Femke tijdens haar race in m/s.

Gemiddelde snelheid is afstand/tijd = 400 m/51,70 s = 7,737 = 7,74 m/s.

b) Reken de snelheid om naar km/h. Vergelijk deze snelheid eens met jouw gemiddelde snelheid als je naar school fietst!

Dit is 7,737 * 3,6 = 27,9 km/h.  Je moet heel hard doorfietsen wil je deze snelheid halen (nog los van het feit dat je met de fiets lastig over de horden kunt springen). De gemiddelde fietssnelheid ligt rond de 20 km/h.

De Volkskrant schreef op 25 augustus: “De kiem voor Bols wereldtitel werd in december gelegd in Potchefstroom, de hooggelegen plaats in Zuid-Afrika waar de Nederlandse atleten regelmatig op trainingskamp gaan. Daar lukte het voor het eerst om tussen twee hordes 14 passen te zetten. Tot dat moment had ze er altijd 15 voor nodig gehad.”

In een artikel van Erik van Lakerveld in De Volkskrant van 3 juni werd deze verandering al besproken:
“Dit jaar staat in het teken van een ingrijpende, gewaagde verandering. De 23-jarige Bol zette voorheen standaard 15 passen tussen de horden, de sprong niet meegerekend. Vanaf nu zet ze in op 14 stappen tussen elk van de tien horden (76,2 centimeter hoog) die op de baan staan opgesteld. (…)

Bij jonge opkomende atleten is het gebruikelijk om aan het ritme te schaven, maar bij gearriveerde hordelopers niet. ‘Femke behoort al wel tot de besten van de wereld. Dan komt zo’n verandering minder vaak voor’, zegt Laurent Meuwly, Bols coach. (...)

Bol moet leren elke stap iets groter te maken, anders komt ze niet uit bij haar sprong over het hekje. Dat komt heel nauw. ‘Het gaat om 12 centimeter’, zegt Laurent Meuwly, Bols coach, ‘Bij vijftien stappen is een stap 2,15 meter, bij veertien passen 2,27 meter.’”

c) Bereken met de gegevens hierboven hoe groot de afstand is die Femke aflegt in 14 stappen en in 15 stappen.

14 * 2,27 = 31,8 m. 15 * 2,15 = 32,3 m.

d) Wat valt je op als je deze afstanden vergelijkt? Kun je hiervoor een verklaring geven?

De afstanden zijn niet gelijk. Naast de passen tussen de horden heb je ook nog de sprong over de horde, die begint een stuk voor de horde en eindigt een stuk daarna. Uit de afstanden hierboven kun je opmaken dat de sprong ongeveer 3 m is (de afstand tussen de horden is 35 m). Bij 14 passen zet je grotere passen zet je harder af en maak je dus ook een grotere sprong. 

Femke moest niet alleen grotere stappen zetten, er was nóg een belangrijke verandering, zo wordt in De Volkskrant van 25 augustus beschreven: “De theorie is eenvoudig. De tien 76,2 centimeter hoge hordes liggen steeds 35 meter uit elkaar. Wie die afstand met een stap minder weet te overbruggen en tegelijkertijd een hoog ritme houdt, gaat harder. Vergelijk het met zwaarder schakelen op een fiets. Het betekende tegelijkertijd dat Bol, die altijd met haar linkerbeen vooruit over de hordes sprong, nu moest wisselen tussen links en rechts. ‘Ik moest ineens met mijn andere been ook sterk worden, anders in mijn hoofd denken.’”

e) Leg uit dat je met een oneven aantal passen tussen de horden steeds met hetzelfde been vooruit kunt springen en bij een even aantal passen steeds met een je andere been. Kijk daarvoor in gedachten naar het verschil tussen één en twee passen tussen twee horden (die dan natuurlijk wel dichter bij elkaar staan).

Als Femke springt met haar linkerbeen vooruit, landt ze ook op dat been. Na één pas staat haar rechterbeen op de grond en kan ze weer met haar linkerbeen vooruitspringen. Maakt ze twee passen dan staat haar linkerbeen op de grond en moet ze met haar rechterbeen vooruitspringen. Bij drie passen (oneven) kan ze weer haar linkerbeen gebruiken en bij vier passen (even) moet ze weer van been wisselen.

Bij een hordenrace staan altijd 10 horden opgesteld. De afstand van de start tot de eerste horde is 45 meter.

f) Bereken de afstand van de laatste horde tot de finish.

Als er 10 horden staan met steeds 35 meter ertussen zijn er 9 tussenstukken van 35 m. 

400 – (9*35) – 45 = 40 m.