NATUURKUNDE SAMENVATTING 5.1
DE LOOPCYCLUS
Als je wandelt, herhaal je dezelfde loop cyclus, die bestaat uit 4 perioden:
- periode 1: Been A zwaait naar voren, been B blijft staan
- periode 2 Been A landt op de grond, been B zet af
- periode 3 en 4: zelfde als 1 en 2 maar dan A en B gewisseld
tijdens lopen staat altijd 1 voet op de grond. Bij rennen niet, dan ben je een bepaalde tijd met
beide voeten in lucht. Het stapfrequentie is het aantal stappen per tijdseenheid. De
staplengte is de afstand van elke stap.
LOPEN ALS DUBBELE SLINGERBEWEGING
In het loopmodel staat schematisch beschreven hoe je
loopt. In dit model wordt het zwaaibeen gezien als slinger,
met het draaipunt aan bovenkant. Het standbeen is
omgekeerde slinger met draaipunt aan onderkant.
Zwaartepunt is in scharnierpunten van beide benen. Hoe
langer de staplengte, hoe kleiner de stapfrequentie. Het
kost weinig energie om met een natuurlijke stapfrequentie
een flinke uitwijking te geven. Af en toe een klein zetje is
voldoende. Bij grotere of kleinere frequentie is er meer energie nodig. Hoe langer iemand is
hoe kleiner de stapfrequentie. Dit kost weinig energie. Want de natuurlijke frequentie van
een lang been is kleiner dan die van een kort been.
ENERGIE, STAPLENGTE EN STAPFREQUENTIE
Tijdens het lopen wordt kinetische energie (Ek=½ • m • v2) steeds omgezet in
zwaarte-energie (Ez = m • g • h). Als zwaartepunt hoogste punt gepasseerd is, gebeurt het
omgekeerde: zwaartepunt beweegt naar beneden en zwaarte-energie wordt omgezet in
kinetische energie. (Van boven naar beneden is kinetische energie, van beneden naar boven
is zwaarte-energie) Als je voorste voet de grond raakt verandert je zwaartepunt ineens van
richting, van omlaag naar omhoog. Hiervoor gebruikt je lichaam de veerenergie uit je pezen.
veerkracht zorgt voor een afzet effect wat netto geen energie kost. Er is ook chemische
energie nodig om spieren te laten samentrekken en arbeid te verrichten. Hoe groter de
staplengte, des te sneller en steiler het zwaartepunt aan het einde van een stap naar beneden
beweegt. Hoeveelheid energie die nodig is om zwaartepunt van richting te laten veranderen,
neemt daardoor doe.
VAN LOPEN NAAR RENNEN
Je kunt energieverbruik meten door te kijken naar hoeveel zuurstof iemand verbruikt en
hoeveel koolstofdioxide wordt geproduceerd. Om te kijken hoeveel energie lopen kost, wordt
er twee keer gemeten: Een keer in rust en een keer tijdens lopen. De hoeveelheid energie
wordt meestal uitgedrukt in J/m/kg: het aantal joule dat iemand per meter en per kg
gebruikt.
Met het getal van Froude kun je bewegingen van mensen en dieren onder heel uiteenlopende
omstandigheden vergelijken. Fr = v2/ g • l
v = bewegingssnelheid in m/s
g = gravitatie (valversnelling) in m/s2
l = lengte van been of poot in m
, NATUURKUNDE SAMENVATTING 5.2
JE EVENWICHT BEWAREN
Een voorwerp is in evenwicht als het zich boven het steunvlak bevindt. Hoe stabiel het is,
hangt af van 3 factoren:
➔ Afmetingen steunvlak;
➔ plaats van het zwaartepunt;
➔ de zwaartekracht op het voorwerp.
Een zwaar voorwerp met groot steunvlak en laag centraal gelegen zwaartepunt is erg stabiel.
Er is veel energie nodig om het voorwerp zo te draaien dat het zwaartepunt niet meer boven
het steunvlak is. Het tegenovergestelde is dan ook instabiel en kost weinig energie om
evenwicht te verstoren.
Bij mensen zit het zwaartepunt constant op een andere plaats. Door spieren samen te
trekken of te ontspannen voert je lichaam kleine correcties uit, zodat het zwaartepunt niet te
ver beweegt van ideale positie.
STABILITEIT BIJ HET LOPEN
Tijdens het lopen is je lichaam nooit in evenwicht. Eigenlijk is je lichaam dan constant aan
het vallen. Je onderbreekt zo een val door je been voor je neer te zetten. Zo ga je dan vooruit.
Dat je stabiel loopt, betekent dat je loopcyclus moeilijk verstoren is. Als je geduwd wordt val
je niet meteen om en kun je meestal gelijk een correctie uitvoeren.
HET EVENWICHTSORGAAN
Het evenwichtsorgaan speelt een belangrijke rol bij evenwicht. Het
bestaat uit twee delen. Een in het linker- en een in het
rechterbinnenoor. Ze zien er beide hetzelfde uit. (Zie plaatje)
De halfcirkelvormige kanalen letten op of je hoofd een rotatie uitvoert
rond X-, Y- of Z-as. De statolietorganen stellen vast in welke richting
de zwaartekracht werkt en nemen lineaire versnellingen waar → lift,
auto. Samen met andere gegevens over stand en beweging en beelden
die met ogen ziet, combineren je hersenen informatie. Op basis van
totaalbeeld stuurt centrale zenuwstelsel spieren aan.
HAARCELLEN EN STATOLIETEN
Evenwichtsorgaan bevat haarcellen die de kleinste bewegingen kunnen waarnemen. Uit elke
cel steken tientallen haartjes uit. Als haarbundel ombuigt, komt haarcel in actie en genereert
een elektrisch signaal. In het plaatje zie je kristallen calciumcarbonaat ⇒ statolieten. Deze
hebben grotere dichtheid dan omgeving. Daaronder zit een laag gel. Als je hoofd beweegt,
worden de statolieten nieuwe richting ingetrokken. Daardoor beweegt gel mee en buigen dus
ook de haartjes die dan signaal geven.
METEN AAN HAARCELLEN
Als een haarcel depolariseert, beweegt het een bepaalde richting op. Als het hyperpolariseert
als zijn haarbundel de tegenovergestelde richting op gaat. Haarcellen zijn super gevoelig.
DE LOOPCYCLUS
Als je wandelt, herhaal je dezelfde loop cyclus, die bestaat uit 4 perioden:
- periode 1: Been A zwaait naar voren, been B blijft staan
- periode 2 Been A landt op de grond, been B zet af
- periode 3 en 4: zelfde als 1 en 2 maar dan A en B gewisseld
tijdens lopen staat altijd 1 voet op de grond. Bij rennen niet, dan ben je een bepaalde tijd met
beide voeten in lucht. Het stapfrequentie is het aantal stappen per tijdseenheid. De
staplengte is de afstand van elke stap.
LOPEN ALS DUBBELE SLINGERBEWEGING
In het loopmodel staat schematisch beschreven hoe je
loopt. In dit model wordt het zwaaibeen gezien als slinger,
met het draaipunt aan bovenkant. Het standbeen is
omgekeerde slinger met draaipunt aan onderkant.
Zwaartepunt is in scharnierpunten van beide benen. Hoe
langer de staplengte, hoe kleiner de stapfrequentie. Het
kost weinig energie om met een natuurlijke stapfrequentie
een flinke uitwijking te geven. Af en toe een klein zetje is
voldoende. Bij grotere of kleinere frequentie is er meer energie nodig. Hoe langer iemand is
hoe kleiner de stapfrequentie. Dit kost weinig energie. Want de natuurlijke frequentie van
een lang been is kleiner dan die van een kort been.
ENERGIE, STAPLENGTE EN STAPFREQUENTIE
Tijdens het lopen wordt kinetische energie (Ek=½ • m • v2) steeds omgezet in
zwaarte-energie (Ez = m • g • h). Als zwaartepunt hoogste punt gepasseerd is, gebeurt het
omgekeerde: zwaartepunt beweegt naar beneden en zwaarte-energie wordt omgezet in
kinetische energie. (Van boven naar beneden is kinetische energie, van beneden naar boven
is zwaarte-energie) Als je voorste voet de grond raakt verandert je zwaartepunt ineens van
richting, van omlaag naar omhoog. Hiervoor gebruikt je lichaam de veerenergie uit je pezen.
veerkracht zorgt voor een afzet effect wat netto geen energie kost. Er is ook chemische
energie nodig om spieren te laten samentrekken en arbeid te verrichten. Hoe groter de
staplengte, des te sneller en steiler het zwaartepunt aan het einde van een stap naar beneden
beweegt. Hoeveelheid energie die nodig is om zwaartepunt van richting te laten veranderen,
neemt daardoor doe.
VAN LOPEN NAAR RENNEN
Je kunt energieverbruik meten door te kijken naar hoeveel zuurstof iemand verbruikt en
hoeveel koolstofdioxide wordt geproduceerd. Om te kijken hoeveel energie lopen kost, wordt
er twee keer gemeten: Een keer in rust en een keer tijdens lopen. De hoeveelheid energie
wordt meestal uitgedrukt in J/m/kg: het aantal joule dat iemand per meter en per kg
gebruikt.
Met het getal van Froude kun je bewegingen van mensen en dieren onder heel uiteenlopende
omstandigheden vergelijken. Fr = v2/ g • l
v = bewegingssnelheid in m/s
g = gravitatie (valversnelling) in m/s2
l = lengte van been of poot in m
, NATUURKUNDE SAMENVATTING 5.2
JE EVENWICHT BEWAREN
Een voorwerp is in evenwicht als het zich boven het steunvlak bevindt. Hoe stabiel het is,
hangt af van 3 factoren:
➔ Afmetingen steunvlak;
➔ plaats van het zwaartepunt;
➔ de zwaartekracht op het voorwerp.
Een zwaar voorwerp met groot steunvlak en laag centraal gelegen zwaartepunt is erg stabiel.
Er is veel energie nodig om het voorwerp zo te draaien dat het zwaartepunt niet meer boven
het steunvlak is. Het tegenovergestelde is dan ook instabiel en kost weinig energie om
evenwicht te verstoren.
Bij mensen zit het zwaartepunt constant op een andere plaats. Door spieren samen te
trekken of te ontspannen voert je lichaam kleine correcties uit, zodat het zwaartepunt niet te
ver beweegt van ideale positie.
STABILITEIT BIJ HET LOPEN
Tijdens het lopen is je lichaam nooit in evenwicht. Eigenlijk is je lichaam dan constant aan
het vallen. Je onderbreekt zo een val door je been voor je neer te zetten. Zo ga je dan vooruit.
Dat je stabiel loopt, betekent dat je loopcyclus moeilijk verstoren is. Als je geduwd wordt val
je niet meteen om en kun je meestal gelijk een correctie uitvoeren.
HET EVENWICHTSORGAAN
Het evenwichtsorgaan speelt een belangrijke rol bij evenwicht. Het
bestaat uit twee delen. Een in het linker- en een in het
rechterbinnenoor. Ze zien er beide hetzelfde uit. (Zie plaatje)
De halfcirkelvormige kanalen letten op of je hoofd een rotatie uitvoert
rond X-, Y- of Z-as. De statolietorganen stellen vast in welke richting
de zwaartekracht werkt en nemen lineaire versnellingen waar → lift,
auto. Samen met andere gegevens over stand en beweging en beelden
die met ogen ziet, combineren je hersenen informatie. Op basis van
totaalbeeld stuurt centrale zenuwstelsel spieren aan.
HAARCELLEN EN STATOLIETEN
Evenwichtsorgaan bevat haarcellen die de kleinste bewegingen kunnen waarnemen. Uit elke
cel steken tientallen haartjes uit. Als haarbundel ombuigt, komt haarcel in actie en genereert
een elektrisch signaal. In het plaatje zie je kristallen calciumcarbonaat ⇒ statolieten. Deze
hebben grotere dichtheid dan omgeving. Daaronder zit een laag gel. Als je hoofd beweegt,
worden de statolieten nieuwe richting ingetrokken. Daardoor beweegt gel mee en buigen dus
ook de haartjes die dan signaal geven.
METEN AAN HAARCELLEN
Als een haarcel depolariseert, beweegt het een bepaalde richting op. Als het hyperpolariseert
als zijn haarbundel de tegenovergestelde richting op gaat. Haarcellen zijn super gevoelig.
