Op 15 februari 2026 won Femke Kok op de Olympische Spelen in Milaan goud op de 500 meter voor dames in een tijd van 36,49 s. Ze versloeg Jutte Leerdam, die tweede werd in een tijd van 37,15 s. In zowel De Volkskrant als in de NRC van zaterdag 14 februari werd vooruitgeblikt op deze titanenstrijd.
Sam de Voogt schrijft in de NRC:
Een oude schaatswijsheid luidt dat je de 500 meter kunt verliezen met een slechte start, niet winnen met een goede. En toch maakt Femke Kok hier al een verschil met veel concurrenten. „Dat begint met haar starthouding”, zegt Andreas Wierda, die Kok van haar veertiende tot haar twintigste onder zijn hoede had als trainer van de schaatsselectie van het Gewest Friesland. „Ze zakt diep in, kantelt haar bekken, rondt haar rug en maakt de hoeken van haar romp en knieën klein, waardoor ze haar spieren maximaal op lengte brengt.” Hiermee zet Kok haar lichaam op spanning, de bovenbenen als een springveer die je indrukt en de hamstrings als een elastiek dat je uitrekt. „Hoe verder je de springveer indrukt en het elastiek uitrekt, hoe harder ze zullen terugveren. Dat zorgt voor explosiviteit”, zegt Wierda.
Femke Kok legde in Milaan de eerste 100 m af in 10,18 s. Jutta Leerdam had er 10,58 s voor nodig.
a) Bereken de gemiddelde snelheid van Femke tijdens de eerste honderd meter.
De gemiddelde snelheid is 100/10,18 = 9,82 m/s (of 35,4 km/h).
b) Laat met een berekening zien dat we niet mogen aannemen dat Femke tijdens de eerste honderd meter een eenparig versnelde beweging uitvoert.
Als de versnelling gedurende de hele 100 m eenparig was, zou de snelheid na 100 m 2x de gemiddelde snelheid zijn, ruim 70 km/h. Dit is onwaarschijnlijk omdat de gemiddelde snelheid over de hele afstand veel lager is, namelijk (500/36,49 = 13,7 m/s) ongeveer 50 km/h.
c) Wat vind je van de oude schaatswijsheid over de start van de 500 m?
Met een slechte start moet je in korte tijd veel inhalen, dat lukt meestal niet. Femke laat zien dat een goede start een grote voorsprong geeft, maar je moet dan nog wel 400 m schaatsen waar er veel kan gebeuren. Jutta had na 400 m al 10,58 – 10,18 = 0,40 s achterstand, het is een uitdaging dat in de resterende 400 m in te halen.
Dus de schaatswijsheid is zeker geen onzin.
In figuur 1 hierboven is een schaatsbaan van 400 m weergegeven met de start en finish plaatsen voor de verschillende Olympische afstanden. De topsnelheid bereiken de schaatsers nog niet na 100 m maar na de eerste bocht. Daarover schrijven Lisette van der Geest en Erik van Lakerveld in De Volkskrant. Ze vergelijken daarbij Leerdam en Kok:
“Ook Leerdam kan als een raket de bocht door. Maar er is een verschil tussen haar binnen- en buitenbocht, weet Van der Poel. Als Leerdam in de buitenbaan start en dus de ruimere buitenbocht kan nemen, lukt het haar makkelijker om haar snelheid verder op te voeren. 'Maar in de eerste binnenbocht heeft ze soms moeite om door te versnellen. Van der Poel: 'Ook dat heeft met haar lichaamsbouw te maken. De middelpuntvliedende kracht is groter in de binnenbocht, en dat is lastig voor Jutta omdat ze groter is.' Met die kracht bedoelt Van der Poel de druk die een schaatser in de bocht ervaart, die de rijder naar de buitenkant van de baan duwt. 'Jutta heeft ruimte nodig om door te versnellen. In de buitenbocht heeft ze dat wel; maar ze is nu in zo'n blakende vorm dat ze het ook in de binnenbocht zou kunnen redden.
In het artikel gebruikt de journalist het begrip ‘middelpuntvliedende kracht’. Deze kracht bestaat niet echt. Het is een zogenaamde schijnkracht.
d) Waardoor wordt deze schijnkracht wel als een kracht gevoeld door de schaatser?
Indien er geen krachten op een massa werken zal deze volgens de 1e wet van Newton zijn weg in dezelfde richting en met dezelfde snelheid vervolgen. In dit geval zou de schaatser rechtdoor gaan. Hij wil een bocht maken en wordt daarin tegengewerkt, hij ervaart het alsof er een kracht op hem naar buiten wordt uitgeoefend. Die schijnkracht wordt de middelpuntvliedende – van het middelpunt af – kracht genoemd.
e) Welke krachten zorgen er in werkelijkheid voor dat de schaatser een bocht kan maken zonder ‘uit de bocht te vliegen’?
Om de richting te veranderen zal de schaatser juist een kracht moeten ondervinden in de richting van het middelpunt van de cirkel waarvan de bocht een deel is. Hij maakt daarbij gebruik van de zwaartekracht (door te gaan scheefhangen) en van de wrijvingskracht die het ijs op hem uitoefent. De resultante van deze twee krachten is de naar het middelpunt van de bocht toe gerichte middelpuntzoekende (of centripetale) kracht.
We bekijken eerst het door de bocht gaan aan de hand van een willekeurig voorbeeld.
In figuur 2 is een schaatser te zien die een bocht neemt.
f) Voer de volgende opdrachten uit:
- Print de figuur en teken daarin de krachten die op de schaatser werken. Maak gebruik van het zwaartepunt Z en het punt S. Laat de krachten aangrijpen in Z en S. En ontbind ze in horizontale en verticale richting.
- Bepaal met behulp van je tekening de snelheid van de schaatser in km/h.
- Welke conclusie kun je trekken uit de berekening van de snelheid in relatie tot de massa van de schaatser? Had je dat verwacht?
-
In het punt waar de schaatser contact maakt met het ijs (punt S) werken de krachten Fw (wrijving) en Fn (normaalkracht). Opgeteld (vectorieel) levert dat de reactiekracht Fr van het ijs op de schaatser. Deze kracht gaat door het zwaartepunt van de schaatser. We verplaatsen die kracht in zijn verlengde naar het zwaartepunt en laten hem daar aangrijpen. In dat zwaartepunt grijpt ook de zwaartekracht Fz aan, evengroot als Fn. De verplaatste Fr vormt samen met de zwaartekracht Fz, vectorieel opgeteld, de naar het middelpunt van de cirkelgerichte resulterende middelpuntzoekende kracht Fmpz. In verticale richting is er geen resulterende kracht: Fn en Fz zijn even groot.
-
α = 21 graden (opmeten in tekening)
$\tan(\alpha)=\frac{F_{mpz}}{F_z}\rightarrow F_{mpz}=F_z\cdot\tan(\alpha)=mg\tan(\alpha)$
Tegelijkertijd geldt: $F_{mpz}=\frac{mv^2}{r}$
Combineren levert $mg\tan(\alpha)=\frac{mv^2}{r}\rightarrow v^2=r\tan(\alpha)g\rightarrow v=10,6~\mathrm{ms}^{-1}=38~\mathrm{kmh}^{-1}$
Hierin is r de straal van de bocht, die (zie figuur 1) een halve cirkel is. - In de berekening zien we dat de massa van de schaatser wegvalt. Dus ‘zware’ schaatsers zullen bij deze snelheid net als ‘lichtere’ een hoek van 21 graden maken met de normaal op het ijs. Dat lijkt tegen je gevoel in te gaan.
In het artikel lezen we verder:
De middelpuntvliedende kracht is groter in de binnenbocht, en dat is lastig voor Jutta omdat ze groter is.
g) Waardoor moet de middelpuntzoekende kracht in de binnenbocht groter zijn dan in de buitenbocht?
Omdat de straal van de bocht (r) kleiner is en $F_{mpz}=\frac{mv^2}{r}$ dientengevolge groter.
In de NRC staat:
De laatste bocht van de 500 meter, en zeker de binnenbocht, is iets waar veel schaatsers zenuwachtig van worden. Hier is de snelheid het hoogst – bijna 57 kilometer per uur – en drukken de G-krachten het zwaarst op de benen, terwijl die juist de vermoeidheid beginnen te voelen.
Wie in welke baan start wordt door loting bepaald. Femke startte in de buitenbaan en had de laatste binnenbaan. Jutta startte in de binnenbaan en had de laatste buitenbaan. De twee reden in verschillende ritten, dus helaas niet tegen elkaar.
h) Wie van beide schaatsers zou het gelukkigst zijn met deze loting? Licht je antwoord toe.
Er zitten voor beide schaatsters voor en nadelen delen aan.
Jutta heeft de eerste binnenbocht, dat is voor haar een nadeel volgens het artikel, maar zij heeft de laatste buitenbocht, wat voor haar, omdat ze groter en zwaarder is, een voordeel is. Femke kan beter uit de voeten met de eerste binnenbocht, wat voor haar weer een voordeel is, maar zij heeft de lastigere laatste buitenbocht.
i) Heeft Femke Kok de 500 m alleen op de start gewonnen? Licht je antwoord toe.
De uiteindelijke voorprong van Femke was 0,66 s. Daarvan won ze 0,4 s in de eerste honderd meter, dus in de aansluitende 400 m schaatste zij ook sneller, namelijk 0,26 s. Een terechte kampioen dus!
