Judoka’s zijn Berensterk!

Help, ik ga vallen!

Om de kracht van een judoval te begrijpen moeten we even plaatsnemen in de schoolbank en gaan we het hebben over natuurkunde. In mijn hand heb ik een gekookt ei dat ik uit mijn handen zou kunnen laten vallen zodat deze richting de vloer valt. Als ik dat zou doen vanaf ongeveer 5 cm hoogte dan denk ik dat ik het ei onbeschadigd weer kan oprapen. Hooguit zal de schaal van het ei een duik of een scheurtje oplopen als er geen vloerbedekking ligt.  Probeer het maar eens uit. Het wordt een ander verhaal wanneer ik het ei vanaf dezelfde hoogte niet laat vallen maar daarvoor in de plaats echt met kracht naar beneden gooi. Het ei zal dan zeker breken. Als ik het ei rustig laat vallen vanaf een hoogte van 1 meter zal het ook breken.  Deze experimenten kun je ook uitproberen met zwaardere en lichtere voorwerpen en je zult merken dat het gewicht van het voorwerp een belangrijke rol speelt in de schade aan het voorwerp, veroorzaakt door de val. Of om precies te zien, niet de val maar de harde landing na de val. Ook de hoogte van de val speelt een belangrijke rol.  Zo is het ook met zelf vallen.  Als je bij judo valt heb je met een aantal dingen te maken en de belangrijkste zijn je eigen gewicht en de snelheid waarmee je de grond raakt. Je eigen gewicht, of dat van je tegenstander kun je bij het vallen niet beïnvloeden maar dit is geheel anders voor de snelheid waarmee iemand de grond raakt. Deze snelheid neemt namelijk toe als de val langer duurt. Dit komt omdat we tijdens het vallen worden aangetrokken door de aarde en dus naar de grond vallen. Hoe hoger je val, hoe langer de val duurt en dus hoe hoger de snelheid is waarmee je de grond raakt.  De energie die ‘vrij’ komt wanneer je de grond raakt toe met de snelheid waarmee je de grond raakt. Terugdenkend aan het experiment met het ei, zal een val van een grotere hoogte meer energie veroorzaken dan een val van lage hoogte. De val bij een worp als Kata Garuma zal daarom naar verwachting ‘harder’ aankomen dan de val bij een De-ashi-Barai. Ook is het van belang hoe hard je door iemand geworpen wordt; val je als het ware vanzelf om of wordt je echt ‘gesmeten’ net als in het experiment met het ei. Hoe harder je geworpen wordt en hoe hoger de valhoogte bij een worp is, hoe hoger ook de snelheid is van iemand die valt op het moment dat hij de grond raakt. 

Ingewikkeld?
Ik zal het nog eens uitleggen met Spot als voorbeeld. Spot de mini giraffe weegt 68 Kg schoon aan de haak, zoals we dat zo mooi kunnen zeggen. Spot is naast een beoefend judoka ook een fanatiek skateborder. Wanneer Spot met zijn voeten op zijn skateboard staat dan trekt de aantrekkingskracht van de aarde Spot naar zich toe met een kracht die in dit geval overeenkomt met het gewicht van Spot.  De benen van Spot dragen op dat moment zijn volledige gewicht.

Maar ja…Spot is een stuntelaar en hij staat natuurlijk niet stil. Hij doet dan ook een van zijn vele kunstjes waardoor zijn skateboard onder zijn hoeven wegschiet en Spot met beide beentje in de lucht ten val komt. Door de hoge sprong welke Spot vooraf maakte komt hij ten val vanaf een hoogte van maar liefst 1,5 meter. Aangezien hij niet meer op zijn hoeven staat zal hij naar de grond vallen. Door de aantrekkingskracht van de aarde gaat dit vallen steeds een beetje sneller en op het moment dat Spot de grond raakt heeft hij een topsnelheid van 20 km/h (Kilometer per uur):

 

Gemiddeld gezien is dat sneller dan dat mensen fietsen. Spot landt plat op zijn rug. Oef! Op het moment dat Spot de grond raakt is zijn lichaam in beweging en mede door zijn eigen gewicht heeft dit tot gevolg dat Spot een bewegingsenergie vertegenwoordigd die we met volgende formule kunnen omrekenen naar een kracht wanneer Spot de grond raakt:   

De grootte van deze kracht is sterk afhankelijk van 3 factoren: Spot’s gewicht, de snelheid waarmee Spot de grond raakt en de tijd dat de landing duurt.  Dit laatste is niet de tijd dat Spot aan het vallen is maar het is de tijd die hij aan het landen is. Denk nog maar eens terug aan wat ik eerder geschreven heb over het ei dat ik op de grond gooide. Beeld je nu eens dat we de landing van het ei in slow motion zouden filmen. Als eerste zie je de buitenkant van het ei de grond raken en zie je deze breken. Vervolgens zie je hoe het eiwit en de dooier uit het ei over de vloer knoeit. Uiteindelijk ligt het ei (of beter gezegd: wat er nog van over is.), stil op de vloer. Het hele val proces zoals zojuist omschreven duurt een bepaalde tijd. Hoe harder de vloer is, hoe korter deze tijd zal zijn. Landen op een gymnastiekmat zal langer duren dan landen op een stenen vloer. Als ik er vanuit ga dat Spot bij het landen terecht komt op een judomat die 0.5cm indeukt en dat dit 0,1 sec. duurt, dan hebben we te maken met de volgende kracht:

 

 

Dit staat gelijk aan 183kg. Dat is ruim 2,5 keer het eigen gewicht van Spot! Gelukkig kan hij valbreken. Spot was tijdens het skateboarden niet in de dojo maar in het park. De landing van Spot was dan ook niet op een judomat maar in het gras. Het gras met daaronder de zandbodem is een stuk harder dan een judomat en de landing ging dan ook een stuk sneller. (Spot’s landing duurde 0,01 sec).

Dat staat gelijk aan 1836 Kg. Bij deze landing komt dat overeen met 27 keer het gewicht van Spot! Ik hoor je nu al denken: “Dat is onmogelijk! Spot heeft vast alle botten in zijn lichaam gebroken.”

Vergeet niet dat Spot een echte judo kenner is en valbreken dat kan hij als geen ander! Spot weet netjes op zijn rug te landen waardoor de valkrachten verdeeld worden over zijn rug en een deel van zijn benen die ook netjes tegelijk met de rug, de grond raakte. Een perfecte landing! Zou Spot alleen op zijn dikke teen terecht komen (als hij er een zou hebben) of op het puntje van zijn neus, dan zou hij zeker weten enkele botten gebroken hebben. Nee, Spot heeft altijd goed opgelet tijdens de les en ook veel geoefend! Veilig vallen kun je namelijk leren.

 

Behalve goed terecht komen is het ook belangrijk om goed de val te breken door hard met de binnenzijde van je hand op de mat te slaan. Dit moet je doen op het moment dat je de grond raakt. Als je dit afslaan goed beheerst, kun je een deel van de valenergie neutraliseren waardoor de landing minder ‘hard’ aanvoelt.

Naast de tijdsduur van landing welke afhankelijk is van de afstand welke de ondergrond indeukt tijdens de landing, deukt het lichaam van iemand die valt ook in bij de landing. Het lichaam zelf is in staat om een groot deel van de valenergie bij de landing te absorberen.

Ok, tot zo ver de theorie! Het is tijd voor een test op de mat. Bewapend met een versnellingsopnemer, bevestigd aan de knoop van mijn band, heb ik aan mijn Tori gevraagd om we een aantal keer te werpen. Met behulp van de versnellingsopnemer kunnen we de gravitatie bepalen op het moment van impact. Deze gravitatie houdt verband met de valenergie waarmee Uke te maken krijgt bij impact met de mat. Als deze gemeten waarde gelijke is aan g=1, heb je te maken met je eigen gewicht. Bij g=2 heb je te maken met 2x je eigen gewicht en bij g=3 is dit zelfs 3 x je eigen gewicht. Wanneer er dus g=4 wordt gemeten bij impact met de mat, heeft uke op dat moment te maken met 4 x zijn eigen gewicht. B.v. 320kg ipv 80kg.

Wanneer uke met deze kracht zou vallen op een betonnen ondergrond zou dat niet echt bevorderlijk zijn voor zijn gezondheid. Gelukkig doen we judo op de mat welke enkele millimeters indeukt bij impact en op die manier een groot deel van de valenergie neutraliseert.

Klik op de afbeelding hiernaast, voor een vergroting!