Categorieën
Analyse

Wandelen

Eerder analyseerde ik hardlopen. Het bleek dat het lichaam dan functioneert als een veer. Hoe zit dat bij wandelen? Als je de essentiële analyse doet blijkt dat de pasfrequentie een sleutelrol speelt.

Wensen

WandelenAnders dan bij hardlopen ligt bij wandelen de focus veel meer op genieten en niet op snelheid. Wat wel telt is de afstand: die is soms aanzienlijk. De efficiëntie (minimalisering energiegebruik) is dus nog belangrijker. Mijn vraag zou dus zijn: wat is de efficiëntste manier van wandelen? Die kost de minste moeite en daarmee kom je het verst.

De essentie

Het lichaam is biomechanisch een complex geheel van vlees, botten en spieren, maar voor wandelen kun je zeggen dat de essentie zit in de benen. Die zijn te zien als een slinger 1Of eigenlijk een stel bij de knie gekoppelde slingers, maar dat zal ik in het vervolg verwaarlozen: ik zie het been als uit één stuk.. De beweging van die slinger is echter tweeledig: het zwaaibeen is een klassieke hangende slinger die vooruit zwaait. Het standbeen lijkt meer op een zogenaamde omgekeerde slinger, waarbij de massa (ons lijf) bovenaan zit en het steunpunt (de voet) onderaan.

Zwaaibeen

Als we het zwaaibeen benaderen als een homogene massieve staaf die bij de heup slingert, dan wordt dit fysisch tamelijk eenvoudig. Deze slinger heeft namelijk een natuurlijke slingerfrequentie die onafhankelijk is van de massa en alleen afhangt van zijn lengte. Je kunt uitrekenen dat de periode gelijk is aan 2π√(2l/3g), waarbij l de staaflengte is en g de valversnelling van 9,8 m/s2. Bij een beenlengte van 1 meter kom je dan op 1,64 seconde ofwel bij twee benen een pasfrequentie van 73 per minuut. De werkelijke natuurlijke frequentie ligt iets hoger, omdat het bovenbeen zwaarder is dan het onderbeen, hetgeen resulteert in een lager traagheidsmoment en dus een kortere periode.

Het zwaaibeen is in werkelijkheid een aangedreven slinger. Dus behalve de zwaartekracht werken ook nog de spieren die het dwingen in een bepaalde frequentie. Dit is een bekend systeem in de natuurkunde en het blijkt dat er slingerresonantie optreedt bij de natuurlijke (of eigen-) frequentie zoals boven uitgerekend. Juist bij die frequentie is er heel weinig energie nodig om de slingerbeweging in stand te houden. Denk aan een kind op een schommel die je met precies getimede zetjes hoog kunt laten zwaaien volgens de natuurlijke frequentie.

Standbeen

Het standbeen is veel complexer. Ik heb geprobeerd het te benaderen door een omgekeerde slinger. Dit is een instabiel systeem, hetgeen duidelijk is als je een stok op de punt op je vinger probeert te balanceren. Het heeft ook geen natuurlijke frequentie. Het is eigenlijk een valbeweging die je volvoert op een paal (denk aan polsstokspringen). Echter, met redelijke aannames voor been- en paslengte kom je op een teveel op- en neergaande beweging, veroorzaakt door het verwaarlozen van buiging en strekking in de knie- en enkelgewrichten.

Verbeteringen

De meest efficiënte pasfrequentie voor wandelen ligt dus voor iemand van gemiddelde lengte rond de 75 passen per minuut (of 37,5 als je alleen het rechterbeen telt). Dit merk je wanneer je gaat snelwandelen: dit kost beduidend meer energie. Maar ook de andere kant op geldt dit: slenteren (dus met een lagere pasfrequentie) is vermoeiender dan gewoon lopen. Als je langzamer wil lopen, verklein dan de paslengte (dus de amplitude van de zwaai), maar houd de frequentie constant. Voor sneller wandelen: vergroot alleen de paslengte, niet de cadans.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *