baan lzp en S-curve

Momenten en fasen
De schaatsbeweging is een cyclische beweging waarbij je om beurten met het linker- en het rechterbeen afzet terwijl je gelijktijdig het andere been bijhaalt en inzet.
In de cyclus zijn twee markante momenten aan te wijzen: het begin van de afzet en het begin van de strekking, anders geformuleerd, het wisselmoment van de afzet en het  wisselmoment van de schaatszit van het ene been naar het andere been.


Figuur 1. Blokschema van de schaatsslag op het rechte eind .

In plaats van het blokschema in figuur 1. kunnen we de wisselmomenten van de afzet en de schaatszit ook schematisch weergeven in twee aparte afbeeldingen van de baan van de schaats (linker- resp. rechterafbeelding in figuur 2).

      Figuur 2. Schematische voorstelling van de wisselmomenten van de afzet (links) en de schaatszit (rechts).

Soortgelijke schema’s zijn met wat  aanpassingen ook mogelijk voor de bocht.

Het tijdsinterval tussen twee momenten markeert een fase.

Glij- en strekfase
Het begin van de strekking verdeelt de afzet in een fase vóór de strekking, die glijfase wordt genoemd en een fase tijdens de strekking, die strekfase wordt genoemd.

Bijhaal- en inzetfase
Onmiddellijk na de afzet wordt het afzetbeen bijgehaald (bijhaalfase). Als de bijhaal is voltooid (en de strekking van het afzetbeen begint), gaat de bijhaal over in de inzet (inzetfase). Wellicht ten overv;oede vermelden we dat de inzetfase parallel verloopt aan de strekfase.

Figuur 3. Schematische voorstelling  indeling schaatsslag in fases

Baan lichaamszwaartepunt
(Raadpleeg voor de uitwerking van sommige details de paragraaf Zijwaarts vooruit.)

In de paragraaf Afzet hebben we gezien dat voor elke afzet de afzetkracht loodrecht staat op de afzetschaats en naar ‘binnen’ gericht is: voor de rechterafzet naar links en voor de linkerafzet naar rechts ten opzichte van de afzetschaats.
Omdat de afzetrichting afwijkt van de voorwaartse richting heeft de afzetkracht een voorwaartse component en een zijwaartse- of centripetale component.
De voorwaartse component compenseert de lucht- en wrijvingsweerstand van de schaatser.
De zijwaartse kracht duwt het lichaam naar de andere kant van de baan. Aan het einde van de afzet vangt de schaatser die duw op met de inzet van de andere schaats in de richting, die het spiegelbeeld is van de vorige afzetrichting.

Het lichaamszwaartepunt volgt bij elke afzet dus een naar binnen gekromde baan. Hoe groter de zijwaartse  kracht, hoe sterker de kromming van de baan: aan het begin van de afzet, als de schaatser nog aan de buitenkant van de schaats staat, is de afzetkracht gering en zal de baan nauwelijks naar binnen gekromd zijn; naar het einde van de afzet toe, naarmate de afzetkracht toeneemt, wordt de baan sterker naar binnen gekromd met eventueel een extra kromming aan het einde van de afzet als de afzetschaats wordt ‘ingedraaid’.
Door de steeds wisselende richting van de centripetaal kracht is de baan van het lichaamszwaartepunt een zigzag-lijn rond de voorwaartse richting.

Figuur 4. Schematische weergave van de baan van het lichaamszwaartepunt.

De doorgetrokken zwarte pijl in figuur 4. stelt het traject voor van de afzetschaats (ook wel aangeduid als de actieve schaats), de gestippelde rode pijl van  de bijhaalschaats, de gestippelde groene pijl van de inzetschaats (de inactieve schaats) en de gestippelde blauwe lijn de baan van het lichaamszwaartepunt.

De grootte van de hoek tussen de richting van de zijwaartse afzet en de voorwaartse richting bepaalt hoe de afzetkracht wordt verdeeld over de voorwaartse kracht en de zijwaartse- of centripetaal kracht: een toename van de hoekgrootte leidt in principe tot een verschuiving ten gunste van de voorwaartse kracht en dus van de snelheid en ten nadele van de centripetaal kracht. Met elke verandering van de centripetaal kracht verandert de kromming van de baan van het lichaamszwaartepunt.

S-curve
Tijdens de inzet heeft de inzetschaats (lichtvoetig) contact met het ijs en laat deels een spoor na op het ijs. Afhankelijk van hoe de inzet wordt uitgevoerd verandert de richting van de inzetschaats van parallel aan de afzetschaats tot schuin voorwaarts in de richting van de volgende afzet.
Omdat de inzet voorafgaat aan de afzet kunnen we het spoor van de inzetschaats (of wat daar voor doorgaat) koppelen aan het spoor van de afzetschaats.
Bekijken we de baan van de schaats vanaf het begin van de inzet tot het einde van de afzet, dan constateren we dat het spoor de vorm heeft van een langgerekte S, de zogenaamde S-curve.

28.001

Figuur 5. S-curve.

Dit ‘beredeneerde’ spoor van de schaats op het ijs komt overeen met het werkelijke spoor, zoals dat met behulp van sensoren is geregistreerd op het ijs van Thialf door een onderzoeksteam onder leiding van mevrouw E.van der Kruk.


S-curve in beeld.

Een veel gehoord argument bij de S-curve is dat de buitenwaarts gerichte kromming van de curve het gevolg is van het op de buitenkant rijden van de schaats.
Als dat waar is, dan zou er een kracht op de glijschaats moeten staan die ‘naar buiten’ gericht is, zie voetnoot 1). Dat is niet het geval. Aan het begin van de afzet vangen we het lichaam op in balans en daarna kantelt het lichaam om de glijschaats onder invloed van de slingerbeweging van het bijhaal-been met als gevolg een kracht ‘naar binnen’.
Het naar buiten uitwijken gebeurt tijdens de inzet (groene stippellijn in figuur 5.) en niet tijdens de afzet (zwarte pijl).

Slalom rijden
Voor het rijden op één schaats om een rij pylonen is een afzetkracht nodig die afwisselend naar buiten en naar binnen is gericht (ten opzichte van de glijschaats), waarbij het punt waar de afzetkracht wisselt van richting precies ligt op de lijn van de pylonen.
Omdat een naar buiten gerichte afzetkracht niet voorkomt bij het ‘gewoon’ schaatsen op het rechte eind, is het rijden op één schaats om pylonen beter op te vatten als een goede balansoefening dan als een techniekoefening voor het schaatsen. Het rijden op één schaats om pylonen is wel een techniekoefening voor het skeeleren met de ‘double push’, zie voetnoot 2).

Techniekaanwijzingen:
– Door (hardop) mee te tellen met de linker- en rechter slagen (een-twee-een-twee) controleer je jezelf op een ritmisch verloop van de schaatsbeweging
– Zie voor overige aanwijzingen de subparagrafen over de fasen afzet, bijhaal en inzet.

Naar paragraaf Bocht.

1) In dit verband wordt een schaats vergeleken met een hoepel: een hoepel uit het lood wijkt uit in de richting van het zwaartepunt. Maar een hoepel ontbeert de kracht die de hoepel terugduwt naar de verticale stand.
2) Bij de eerste push van de dubbel push van het skeeleren wordt tijdens het rijden op de buitenkant van de afzetschaats een kortstondige strekking naar buiten toe uitgevoerd.