Tapis roulant

Posted by on Feb 13, 2014 in Blog Herre Faber | No Comments

Regelmatig heb ik discussies met kennissen of collega’s over deze vraag: Is hardlopen op een lopende band (luchtweerstand en psychologische factoren daargelaten) hetzelfde als op de straat? Bijna iedereen is ervan overtuigd dat een lopende band (tapis roulant) makkelijker loopt. Ik sprak zelfs iemand die dit omzette in een concrete compenserende actie. Volgens hem trekt het tapis roulant je voet tijdens de standfase naar achter, waardoor het hardlopen makkelijker wordt. Ter compensatie vergroot hij daarom altijd de helling van het tapis roulant.     

Ik kan mij heel goed voorstellen dat je zo denkt, maar sinds 1687 weten we dat dit fout is. In dat jaar publiceerde Isaac Newton één van de belangrijkste formules ooit: kracht is massa maal versnelling. Deze formule voorspelt en verklaart compleet het bewegingsgedrag van alles om ons heen, inclusief mensen. Er is wel een belangrijke voorwaarde. Je kunt de beweging van een voorwerp alleen beschrijven (in termen van positie, snelheid en versnelling) ten opzichte van een ander voorwerp. Gewoonlijk is dat andere voorwerp een assenstelsel dat u nog wel van de middelbare school kent. De voorwaarde voor het toepassen van Newton’s wet is dat dit assenstelsel zelf niet versnelt (niet van snelheid verandert).   

Trein

Een aan de aarde verbonden assenstelsel versnelt bijna niet. Het effect van de aardrotatie is verwaarloosbaar klein, dus hierin geldt Newton’s wet. Neem nu in gedachten een hele lange trein waarin je hardloopt. De trein rijdt constant honderd kilometer per uur. Hij versnelt niet, net als een assenstelsel dat eraan verbonden is. Newton’s wet geldt in beide assenstelsels op dezelfde manier. Hardlopen ten opzichte van de aarde of de trein is dus precies hetzelfde.

Regen

Een lopende band draait ook met een constante snelheid en je kunt dus net zo goed overdekt een dvd’tje kijkend hardlopen op de band als buiten zwoegend door de regen. Je moet natuurlijk wel een solide apparaat hebben. Hij mag niet veren als je erop neerkomt, want dat doet asfalt ook niet. Bovendien mag de elektromotor zich niets aantrekken van jouw landingskracht naar voren of je afzetkracht naar achter. En die band dan, die je voet naar achteren trek? Dat is een snelheid van de voet naar achter ten opzichte van de romp. Dat is hetzelfde als een beweging van de romp naar vóren ten opzichte van de voet. En dat gebeurt tijdens lopen op de weg natuurlijk precies zo, geen verschil! Helling vergroten ter compensatie? Niet nodig! Hardlopen is al vermoeiend genoeg.