In loopwedstrijden en bij de training ervaren we regelmatig dat het flink knokken kan zijn met wind tegen en dat het tempo dan flink omlaag kan gaan. Bij wind mee lijken we daarentegen te vliegen. Hoe groot is eigenlijk het effect van wind tegen en wind mee op onze looptijden?
De wiskunde van de wind bestaat uit 2 stappen:
1. De windweerstand heeft effect op het energieverbruik tijdens het lopen. Davies vond de volgende effecten (J. Appl. Physiol, 1980):
Wind tegen: VO2 verbruik = VO2 zonder wind + 0,109 w2
Wind mee: VO2 verbruik = VO2 zonder wind – 0,0655w2
(w is de windsnelheid in m/s)
In de figuur zijn deze effecten van tegenwind en wind mee weergegeven.
We zien dat bij stevige wind een flink deel van onze VO2 ingezet moet worden om de windweerstand te overwinnen. De extra benodigde VO2 is bij windkracht 8 liefst 46 ml/kg/min, zodat de meeste mensen dan vrijwel geen snelheid meer overhouden. Net als bij de weerstand door heuvels, zien we dat het voordeel van wind mee minder is dan het nadeel van wind tegen. Bij een rondgaand parcours is er dus sprake van een netto nadeel. De windweerstand is in principe onafhankelijk van het gewicht, hoewel in de praktijk natuurlijk wel de lichaamsgrootte en houding een rol zullen spelen bij het vangen van de wind. Davies vond ook dat zijn testpersonen bij meer wind automatisch in elkaar krompen om zo min mogelijk wind te vangen. Dat zal iedereen wel herkennen.
2. Om het effect van wind op de marathontijd uit te rekenen, moeten we een aanname doen voor de windrichting. Een deel van de tijd zullen we wind tegen hebben en een deel van de tijd wind mee. Voor het voorbeeld is uitgerekend wat het effect op de tijd van onze Marathon Man zal zijn bij 20% wind tegen, 20% wind mee en 60% zijwind.
Het resultaat is dat er vanaf windkracht 3 al een merkbaar effect is op de marathontijd. Het tijdverlies bij windkracht 3 is één minuut, bij windkracht 4 drie minuten, bij windkracht 5 vijf en halve minuut en bij windkracht 6 zelfs negen minuten. In de praktijk zal het werkelijke windnadeel sterk afhangen van het parcours. In hoeverre kunnen de lopers beschutting vinden of worden ze juist blootgesteld aan de wind? Wordt gelopen in open poldergebied of in een bos? Beschutting door te lopen in een groepje waarin je elkaar uit de wind houdt, is dus gunstig voor je eindtijd. Het gebruik van hazen heeft ook grote voordelen, zoals we behandelen in een andere column.
Net als bij heuvels, geldt ook bij wind dat sterke lopers er minder last van hebben dan zwakkere lopers. De verschillen tussen de lopers zullen hierdoor dus toenemen. In de figuur zien we dat bij windkracht 5 het tijdverlies toeneemt van minder dan 2 minuten voor een wereldtopper tot 5,5 minuut voor onze Marathon Man en zelfs 7 minuten voor een loper van 4 uur.
Als de start en finish van een marathon niet op dezelfde plaats liggen wordt een parcoursrecord niet erkend als wereldrecord. De eerste reden hiervan is dat er een voordeel kan zijn door het verschil in hoogteligging van start en finish. Uit het voorgaande zal het duidelijk zijn geworden dat de tweede reden het potentiele windvoordeel is. De Boston Marathon is zo’n marathon waarvan start en finish niet op dezelfde plaats liggen en waarbij de finish aanzienlijk lager ligt dan de start. Hoewel het door het heuvelachtige traject een zware marathon is, worden records van de Boston Marathon dus niet erkend als wereldrecord. Het parcours van de Boston Marathon loopt in noordwestelijke richting, zodat het mogelijk is dat de lopers een groot deel van de wedstrijd wind mee hebben. Theoretisch kunnen de lopers dan bij windkracht 4 al een voordeel van bijna 10 minuten hebben.
Je kunt het effect van de wind op je eigen tijden berekenen met onze calculator op de website www.hetGeheimvanHardlopen.be. Het boek is nu ook verkrijgbaar als e-book.
Dit artikel werd mogelijk gemaakt door Hans van Dijk en Ron van Megen.
