naar de Voorpagina

Joeperoog

Les natuurkunde

Opgelet. Hier volgt een natuurkundeles. De wet van behoud van energie. De wet dat energie = snelheid keer massa. De wet van vliegen en niet vallen, van luchtweerstand, van zwaartekracht, van draagkracht van eendevleugels, de remkracht van de torenvalkenstaart.

Ik interesseer me voor vogels èn ik interesseer me voor vliegtuigjes - de laatste in mindere mate dan voor vogels, maar toch. Ik kijk graag naar de landing van een sportvliegtuigje, hoe het toestel al wiebelend en licht zwaaiend de laatste meters boven de baan zweeft, alsof de piloot de baan aftast, zijn teen uitsteekt hoe koud het water is. En dan zet-ie met een licht plofje - of helemaal geen plofje - de Cessna neer. Keurig.
Ik kijk graag naar de landing van een 'gewone' eend op het kanaal. De vleugels zijn gebogen en klapwieken niet meer. De eend verliest hoogte, maar nog geen snelheid. Ze wiebelt wat en lijkt een evenwicht te zoeken. Uiteindelijk heeft ze bepaald waar ze gaat landen. De staart wordt gespreid en naar beneden gebogen, de vleugels klapwieken licht, maar nu juist om af te remmen, de eend steekt de poten vóóruit… en één ogenblik is het een wezen dat nog net aan haar vleugels hangt en nog net niet op haar poten staat, laat staan op het water ligt.

Sommige vliegtuigjes zijn er op gebouwd dat ze met geringe snelheid al kunnen opstijgen. Handig voor de Flying Doctors die gebruik moeten maken van een strookje gras midden in de rimboe. Grote jumbo's hebben al gauw een baan van twee of drie kilometer nodig om veilig te kunnen opstijgen — en landen.
Bij vogels is dat ook het geval, maar dat heeft niet te maken met hun grootte. Kijk maar naar de buizerd of de kraai. Die zit op een paal, hurkt en zet zich af en springt, en tegelijkertijd trekt hij zich aan de vleugels omhoog: weg is-ie!
En dan de kleine meerkoet. Al rennend en watertrappend en flapperend met z'n vleugeltjes moet-ie verschrikkelijk veel moeite doen om van het water los te komen. Let maar eens op wat een spoor zo'n vogeltje in het water trekt.

Er was eens een professor die moeilijkheden kreeg met zijn studenten. Hij was hoogleraar vliegtuigbouwkunde, maar hij verveelde de studenten — vonden zij althans — met verhalen over mussen, eenden en vlinders. Hij werd bij het bestuur op het matje geroepen:
'U bent hier om college te geven over de techniek en de constructie van vliegtuigen en niet om biologie over zwanen en ganzen te geven.'
'Maar beste collega's,' was zijn antwoord, 'hoe anders komen wij mensen op de wetten van de aerodynamica? Van welke wezens kunnen wij beter vliegen leren dan van de vogels, de ervaringsdeskundigen bij uitstek, de natuurtalenten zelf?'
Zijn naam is Henk Tennekes en hij schreef een boek waarin hij vlinders, kolibri's en mantelmeeuwen vergelijkt met Boeings. Het heet: De wetten van de vliegkunst.

Ga ik een boekbespreking houden? Nee. Ga ik het over vliegtuigen hebben? Nauwelijks. Tennekes vraagt alleen: wat is de overeenkomst tussen een aalscholver en een airbus? En wat zijn de verschillen?
Ik weet weinig van natuurkunde en dat soort dingen. Maar dat weinige dat ik er van begrijp, maakt het kijken naar vliegende, opvliegende en landende vogels extra boeiend.

Het hele verhaal gaat over 'krachten' en energie. Voorwaartse kracht, opwaartse kracht, snelheid, draagkracht, zwaartekracht, luchtweerstand, dit zijn enkele ingrediënten waarmee de vogel te maken heeft als hij opvliegt, vliegt of landt. Hij moet spelen met het steeds wisselende evenwicht tussen deze krachten.
Als een vogel vliegt, heeft-ie snelheid. Door die snelheid valt-ie niet naar beneden. Denk maar aan een zweefvliegtuig. In de natuurkunde heet dit: snelheid veroorzaakt opwaartse kracht, ofwel lift.
Wil een vogel landen, dan moet-ie minder hard gaan vliegen, dan zakt-ie vanzelf. En de landing — nou ja, kijk maar naar die eend op het kanaal.

Des te groter wordt je verwondering als je ziet hoe een buizerd op een paal landt of een meeuw op een mast. Niks geen kanaal, ruimte, landingsbaan, water om te remmen. Hoe doet-ie dat? Kijk, nou komt de natuurkunde om de hoek kijken. De buizerd weet dat snelheid lift oplevert. En andersom, dat omhooggaan energie kost. 'Als ik nou omhoog ga,' weet-ie, 'zonder te vliegen, dan rem ik vanzelf af'. En zo komt hij te laag aanvliegen ten opzichte van het punt waar hij moet zijn: die uitstekende boomtak daar. Een paar meter voor dat punt doet hij niks meer, alleen omhoog sturen. Hij stijgt dat laatste stukje ten koste van zijn snelheid, zodat hij vrijwel stilstaat als hij precies boven de tak is aangekomen. Met wat vleugelwerk corrigeert hij het een en ander, landt, vouwt zijn vleugels op en kijkt rond of wij gezien hebben hoe mooi hij dat deed…

Vliegtuigen moeten altijd tegen de wind in opstijgen en landen. Bij vogels is het niet anders. Het is zelfs het eerste wat jonge vogels te horen krijgen bij hun vliegles: altijd tegen de wind in! Alleen, anders dan bij vliegtuigen, kunnen zij het doen met het laatste vertikale metertje. Ik heb eens in verwondering staan kijken naar een troep grutto's. Het was tijdens een ganzenexcursie in Zeeland. De troep kwam vanaf zee, met de wind mee. Het was opkomend water, en de grutto's zochten een rustplek binnendijks. De wolk van vogels cirkelde en draaide boven de kwelder. Uit die wolk regende een gestage stroom van individuele grutto's die elk hun plekje hadden uitgezocht. En allemaal draaiden ze één meter boven de grond hun kop in de wind, voor ze zich definitief lieten 'vallen'.

Tot slot nog een sterk verhaal: Er zijn vogels die kunnen vliegen zonder vooruit te gaan.
Huh? Dat gaat toch tegen de wet in die zegt: voor lift heb je snelheid nodig? Inderdaad. Daarom wordt er ook gebeden. Een biddende torenvalk vliegt en remt tegelijk! Ja, dat kost een hoop energie. Trap maar eens tegelijk gas- en rempedaal van je auto in. En dat een paar uur per dag. Daar gaan je kwartjes van Kok. Domme torenvalk? Als het niet genoeg zou opleveren, zou hij het niet doen.
Bovendien: bidden kun je ook op een paaltje. Of eigenlijk, jagen, spieden. Een valk of een buizerd op een hoge post zit niet te suffen, maar spaart zijn energie.

En daarmee komen we op het gebied van de economie, dus verder hou ik m'n mond.

naar boven
eaudi