Een katapult van koolstof

Moderne polsstokken zijn katapulten die de atleet met een beetje geluk naar 6,15 meter schieten. Ermee springen is ingewikkeld. Een atleet neemt een aanloop met de stok in de hand, plant deze in de insteekbak en zet af. De stok buigt, de atleet draait tegen de klok in omhoog naar handstand, de stok veert terug, de atleet duwt hem weg, vliegt zelf omhoog, passeert de lat en landt in het kussen.

“Gedurende de insteek creëert de springer een draaimoment dat de rechtlijnige beweging door middel van de afzet omzet in een hoekbeweging”, aldus bondscoach George Friant in een wetenschappelijke omschrijving. “Daarna slingert de atleet met zijn handen als ophangpunt, terwijl de tweede slinger, bestaande uit polsstok en atleet, rond het uiteinde van de stok in de bak draait. Een topsporter coördineert deze moeilijke timing van twee slingerbewegingen juist op het moment dat de polsstok bijna verticaal komt, terwijl hij tegelijkertijd zijn eigen zwaartepunt zo hoog mogelijk boven zijn bovenste hand plaatst.”

Een dergelijke polsstok is een vrijwel volmaakt instrument waarmee een springer bijna al zijn bewegingsenergie kan omzetten in hoogte-energie. Maar wie zo'n stok in handen krijgt gedrukt van importeur en voormalig speerwerper Ab Slaman, begrijpt niet hoe iemand met zo'n onhandelbaar voorwerp een meter van de grond komt. De stokken van de Nederlandse kampioen Laurens Looije bijvoorbeeld, zijn rechte buizen van vijf meter lang en een diameter van vier à vijf centimeter. Ze wegen 3,5 kilo en kosten per stuk ƒ 1.200,-. Volgens Slaman zijn afmetingen, materiaalkeuze en vorm - recht of enigszins gebogen - afhankelijk van de voorkeuren van de atleet. Die draagt hem met de linkerhand in bovenhandse greep en de rechterhand omgekeerd, de stok schuin omhoog tijdens de aanloop, en een topatleet haalt tijdens de 45 meter lange aanloop een snelheid van 30 à 35 km/uur.

Op de handgreep van de stok staan de lengte in inches en de zogenaamde 'flexgraad', die het aantal centimeters doorbuiging in het midden van de stok aangeeft onder een proefbelasting met 50 kilo. Hoe lager dit getal, des te stugger de stok. “Een atleet heeft altijd meerdere stokken en kiest afhankelijk van zijn vaardigheid, snelheid en vorm voor de wedstrijd er een uit”, aldus Slaman, “een soepele stok kost bij het buigen iets minder moeite, maar levert minder veerkracht bij de terugslag. Een stok die door de fabriek al enigszins gebogen is, spaart de atleet tijd en energie. Een rechte stok geeft hem daarentegen meer tijd om zich op te rollen, dat is een kwestie van techniek en voorkeur.”

Een fabrikant berekent welke krachten de stok moet kunnen weerstaan en maakt een 'maatstok' door gebruik te maken van het feit dat vezelversterkte kunststoffen anisotroop zijn, dus niet in alle richtingen even sterk. De kunstvezels zijn zodanig in de kunsthars georiënteerd, dat het eindproduct in de verschillende richtingen de gewenste eigenschappen bezit: 'tailoring'. Er bestaan verschillende harsen en vezels. Koolstofvezels hebben een dichtheid van 1,7 g/cm en zijn stijver dan glasfiber. Die laatste stof is zwaarder, maar ook breukvaster.

Waar ligt de grens? “Sergey Bubka's record van 6,15 meter zal nog geruime tijd stand houden”, meent Friant. Volgens hem moet men bij de berekening van de maximale springhoogte uitgaan van een atleet die zich afzet met een snelheid gelijk aan het huidige wereldrecord op de 100 meter, krap 10 seconden, met een polsstok die zó flexibel is dat alle bewegingsenergie wordt omgezet in hoogte. Dat leidt tot 5 meter. Een polsstok die veel langer is dan 5,2 meter kan een springer dus niet baten. Aangezien het zwaartepunt van de atleet bij de afzet ongeveer een meter hoog ligt, komt men theoretisch in de buurt van een sprong van zes meter. “Voeg daarbij de impuls die bij het afduwen van de polsstok wordt meegegeven en de arbeid die met de armen wordt verricht tijdens het overschrijden van de lat en men zou van sprongen van 6,5 meter kunnen dromen indien de sprong technisch volmaakt is”, aldus Friant. “In werkelijkheid lopen lang niet alle springers op recordsnelheid en wordt niet alle bewegingsenergie bij de afzet omgezet in hoogte. Veel energie gaat verloren bij het zo hoog - dus steil - mogelijk planten van de stok, door de botsing van de stok in de insteekbak, de absorptie van warmte-energie van de stok en bij de afzet van de atleet in de grond. Sprongen van 6,2 meter en meer, zijn dus nog niet voor morgen.”

Vrijwel alle kenners delen Friants mening dat verbeteringen marginaal zullen zijn. Zo denkt Servee Wijsen, die in 1960 als eerste Nederlander met een bamboe stok vier meter sprong, dat de 22-jarige Zuid-Afrikaan Okker Brits, die langer is dan Bubka en dus een hoger zwaartepunt heeft, wellicht iets hoger springt wanneer hij 'explosiever' wordt. Ook een nog betere voorbereiding van de coaches kan winst opleveren, het terrein van dr. Cees Vervoorn. “Materiaal is belangrijk, maar in beginsel toegankelijk voor iedereen”, meent de NOC*NSF-beleidsmedewerker. “Wij bieden vanuit het Body of Knowledge een coach analysemethoden aan en besteden onderzoek uit. Waarom de ene atleet 5,6 meter en de ander 5,8 meter haalt, moet op een direct bruikbare manier worden gepresenteerd zodat de coach er al op het volgende EK van profiteert. Daarbij kan het contact met bijvoorbeeld verspringen vruchtbaar zijn. Een sport wordt zo onderdeel van een ladder en een coach kan zijn pupil verder brengen ook de andere sporten te beklimmen.”