Technische dobberpraat

Natuurwetten

 

 

Het is voor ons dobberbouwers handig te weten welke natuurkundige invloeden van belang zijn wanneer een dobber in contact komt met water. Behalve de soortelijke massa van de pen zijn dat er, voor zover ik weet, vier;

1. De wet van Archimedes

2. Traagheid van massa

3. Hydrodynamica

4. Oppervlaktespanning

 

1. Archimedes.

Vroeger als kind vroeg ik me wel eens af hoe het mogelijk was dat een kleine steen direct zonk als je hem in ’t kanaal gooide terwijl het veel zwaardere ijzeren binnenvaartschip even verderop gewoon bleef drijven. Later tijdens natuurkundeles op school kwam ik er achter dat in de Griekse Oudheid een zekere Archimedes hiervoor al een afdoende verklaring had bedacht. FF het geheugen opfrissen?!…zijn natuurwet luidt alsvolgt;

De opwaartse kracht die een lichaam in een vloeistof of gas ondervindt is even groot als het gewicht van de verplaatste vloeistof of gas.

We spreken bij deze natuurwet dus over een opwaartse kracht die wordt veroorzaakt door het ‘terugduwen’ van het verplaatste water. In ons geval als dobberbouwer/hengelaar kunnen we dat vertalen in het drijf- c.q. draagvermogen van een pen. Het draagvermogen is het maximale loodgewicht dat een dobber kan dragen zonder dat deze zinkt. Dit draagvermogen wordt op de meeste (wedstrijd)pennen in tienden van grammen op het drijflichaam vermeld.

Het draagvermogen zou je kunnen berekenen wanneer je de eigen massa (= gewicht) van de dobber en diens totale volume in verhouding zet met het gewicht van water bij datzelfde volume. De uitkomst van dit gewichtsverschil bepaalt wat we aan verdere (lood)verzwaring op de lijn moeten toevoegen om de pen scherp (= vrijwel zwevend) uit te kunnen loden. Dit klinkt wellicht een beetje ‘abra cadabra’ maar het toont aan dat de opwaartse kracht is gerelateerd aan de soort vloeistof en aan het volume van je lijnopzet. Zo zou een in water scherp uitgelood tuigje in een buis die is gevuld met slaolie absoluut zinken. Olie heeft namelijk een lager soortelijke massa waardoor er dan ook een kleinere opwaartse kracht optreedt.

Natuurkundig gezien zorgen we er tijdens het maken van een scherp uitgelood wedstrijdtuigje dus voor dat we het soortelijk gewicht van de hele lijnopzet nagenoeg gelijk maken aan het soortelijk gewicht van water. Het is de bedoeling dat de dobber, het lood, de lijn en de haak nèt blijven zweven. Hoewel dit allemaal logisch klinkt zijn deze feiten handig om wijdverbreide misverstanden in de hengelsport te kunnen weerleggen.

Zoals de stelling;

Een metalen bovenantenne vist gevoeliger dan eentje van lichter materiaal.

(Anders gezegd; de materiaalsoort waaruit een bovenantenne bestaat zou bepalend zijn voor de gevoeligheid van de dobber…)

Deze stelling heeft zelfs onder zeer ervaren vissers nog steeds aanhang en ook dobberfabrikanten gebruiken deze misvatting graag om de gevoeligheid van hun dobbers te promoten. Men gaat hierbij uit van ’t volgende; Omdat metaal een hoger soortelijke massa heeft dan andere materialen zoals; balsa, pauwenveer, plastic of carbon, zou een metalen bovenantenne makkelijker zinken waardoor de vis dus minder kracht nodig heeft om deze antenne onder water te trekken……… echter…..

Men vergeet hierbij dat het hogere gewicht van het staal wordt gecompenseerd door het (lagere) soortelijke gewicht van het drijflichaam (balsahout of foam.) Omdat de antenne en het drijflichaam één geheel vormen spreken we dus over een gemiddeld soortelijk gewicht van een dobber.

Laten we eens zo’n dobber met een metalen bovenantenne nemen en we pakken daarnaast een identieke pen met een even grote en lange antenne van plastic. We duwen beide pennen geheel onder water. Welke pen verplaatst dan meer water? M.a.w. ; welke ondervindt de grootste opwaartse kracht? Volgens de wet van Archimedes zou, gezien de gelijke volumes van de pennen, de opwaartse kracht voor beide dobbers gelijk moeten zijn…… en dat is ook zo.

Natuurlijk heeft de pen met een metalen antenne een hogere eigen massa waardoor deze meer weegt. Dit meergewicht is tegengesteld aan de opwaartse kracht waardoor we netto een lagere kracht naar boven ondervinden. Wanneer in de praktijk beide dobbers zonder lood in het water worden gelegd, zal de pen met metalen bovenantenne door de hogere soortelijke massa uit zichzelf dieper liggen. Deze pen zal dus een kleiner bulklood nodig hebben om tot de basis van de antenne uitgelood te worden. Wanneer beide dobbers tot de basis van de antenne zijn uitgelood, verplaatsen beide antennes qua volume evenveel water, is de opwaartse druk dus gelijk en is het enkel mogelijk dat we nog eenzelfde hoeveelheid loodverzwaring (valloodjes) kunnen toevoegen om beide antennes geheel onder water te laten verdwijnen!!

Conclusie; Het gewichtsverschil in materiaalsoort van de bovenantennes wordt verwerkt in de totale uitloding en heeft geen invloed op de fijn-tuning van de dobber. Metalen bovenantennes zijn dus niet gevoeliger dan identieke antennes van lichter materiaal! Metalen antennes kunnen door hun hogere eigengewicht wel een aanzienlijk deel van het totale drijfvermogen wegnemen. Aan een dergelijke dobber kun je dus minder (bulk)lood hangen dan bij eenzelfde pen met een lichtere plastic antenne.

Antennepraat.

Waarom hebben de meeste vissers dan toch een voorkeur voor antennes van een bepaald materiaal?!

Dit kan verschillende redenen hebben. Zelf vind ik antennes van doorschijnend fiber heel fijn. Fiberglas is het meest lichtdoorlatend van alle gebruikelijke antennematerialen. Hierdoor lijkt de antenne optisch dikker en is daardoor beter zichtbaar. Je kunt dus met een dunnere diameter antenne vissen (= gevoeliger) terwijl je deze antenne toch goed kunt blijven zien. Ook kun je bij tegenlicht gewoon met een fluo oranje antenne blijven doorvissen en hoef je qua zichtbaarheid niet zo snel naar zwart om te schakelen. Plastic antennes zijn, zij ’t in mindere mate, ook lichtdoorschijnend waardoor bovenstaande zaken ook voor dit soort antennes geldt.

Wanneer je materialen gebruikt zoals; carbon, tonkin of metaal heb je geen licht dat wordt doorgelaten. Als we dergelijke antennes willen voorzien van een fluo kleurtje zullen we daarom eerst een witte basis moeten aanbrengen. Deze antennes zullen er bij een gelijke lengte en diameter vanaf de buitenkant allemaal hetzelfde uitzien en verschillen dan ook enkel in hun soortelijke massa. Dat betekent voor de dobbers die we met dergelijke antennes uitrusten dat ze sneller of trager zullen reageren.

De antenne van metaal zorgt voor de grootste eigen massa waardoor deze pen het traagst zal reageren. Wanneer we een dobber met plastic en eentje met metaal tegelijk met één vinger onderwater duwen, zien we dat de pen met metaal dieper onder water doorschiet en daarna trager naar de oppervlakte terugkomt. Deze trage reactie wordt door betrokken vissers ervaren als zijnde ‘gevoeliger’…. (Of dat ook zo is.. ??) Zo blijkt de emotie (het ‘gevoel’) en de opgedane praktijkervaringen van de hengelaar vaak van grootste invloed te zijn als het gaat om de aanschaf van dobbers. Ze vinden een bepaalde pen op één of andere manier grandioos reageren en willen daarom niets anders meer.

Het is dus een feit dat de keuze van een dobber een zeer persoonlijke ervaring blijft. Er bestaat geen algemeen ideale pen die altijd beter is. Zelfs op topniveau zoals het EK en WK zul je daarom aan de topsets van de deelnemers zeer verschillende pennen tegenkomen.

Nog een algemeen geaccepteerde denkfout;

Drijflichamen gemaakt van een materiaal dat tot de helft lichter is dan balsa hebben een evenredig hoger draagvermogen en kunnen dus ook 50% kleiner zijn qua volume bij een gelijk loodgewicht!

Zo werd er vroeger altijd geopteerd voor pennetjes van vliermerg omdat dit materiaal een veel hoger drijfvermogen zou hebben dan balsa. Hierdoor zou het volume drastisch omlaag kunnen en kreeg je een veel gevoeliger pennetje. Dat dit niet helemaal klopt zal het volgende voorbeeld duidelijk maken.

Feit; Het soortelijk gewicht van water is 1000 kilo per kubieke meter.

Stel we hebben twee drijflichamen met een volume van 1 kubieke meter (=m³). Eentje heeft een soortelijke massa (s.g.) van 50 kg/ m³ en de ander weegt 100 kg/ m³. = tweemaal zo zwaar!!

Bij het drijflichaam van 50 kg/ m³ zal 950 kg verzwaring moeten worden toegevoegd om het te laten zweven in water. Bij het drijflichaam van 100 kg/ m³ is 900 kg nodig om hetzelfde effect te krijgen. Het verschil in draagvermogen tussen die twee drijflichamen is dus feitelijk 50 kilo. Wanneer we dit verschil (50 kg) afzetten tegen het totale draagvermogen (950 kg) krijgen we de volgende berekening; Procentueel; 50: 950 x 100 = 5,2% meer draagvermogen bij het drijflichaam van 50 kilo.

Conclusie; Hoewel het soortelijk gewichtsverschil tussen balsa, vliermerg, Rohacell of andere foamsoorten wel 100% of meer kan bedragen is het verschil in draagvermogen bij een gelijk drijflichaamvolume dus minimaal. We moeten namelijk altijd het soortelijk gewicht van onze drijflichamen in verhouding zien met dat van water!

Naar Top

2. Traagheid van massa

Ten slotte nog een laatste misvatting;

Een pen van 3 gram vist net zo gevoelig als eentje van 0,5 gram wanneer beide pennen op de antenne even scherp zijn uitgelood. (Beide antennes zijn in dit voorbeeld even lang en dik)

Als deze stelling zou kloppen hoefden wij als dobberbouwers voor alle soorten visserijen enkel maar pennen van 3 gram (of zwaarder) te maken. (Lekker makkelijk, toch?!) Wanneer je alleen de wet van Archimedes toepast klopt bovenstaande bewering wel. (De opwaartse kracht van de twee antennes is bij de twee genoemde pennen namelijk gelijk.) We hebben echter ook te maken met een andere natuurwet;

Traagheid van massa!

Iedereen weet dat een zwaar voorwerp moeilijker in beweging is te brengen dan een licht voorwerp. (Een wielrenfiets komt makkelijker in beweging dan een locomotief. ) Ook twee voorwerpen die in het water drijven behouden, ondanks dat ze drijven, toch hun traagheid van massa. Zo is een roeiboot makkelijker in beweging te brengen dan de veerboot naar Terschelling. Andersom geredeneerd kun je deze veerboot als die eenmaal op snelheid is moeilijker stoppen dan het roeibootje. Hoewel de bewegingsenergie een beperkte rol speelt bij een lijnopzet omdat je vaak maar over een traject van enkele decimeters praat en de eigen massa van een tuigje in tienden van grammen wordt uitgedrukt hebben we er verhoudingsgewijs wel mee te maken. Wanneer we praten over een moeilijke secure visserij waarbij de vis zeer argwanend aast zijn slanke en kleine pennen, gemaakt van licht materiaal de beste keus. Deze gaan ‘beter door’ na een aanbeet.

3. Hydrodynamica

De hydrodynamica (zeg maar; stroomlijn van een dobber) is de volgende factor van belang. Met een dun satéstokje roer je makkelijker in water dan met een dikke bezemsteel. Je verplaatst namelijk minder water en veroorzaakt minder turbulentie! Niet alleen de eigen massa maar ook de grootte en vorm van een drijflichaam vormen dus een belangrijke factor. Wanneer ervaren hengelaars een moeilijke visserij met zeer aarzelende aanbeten verwachten en de omstandigheden zoals de stroming het toelaten, worden aan hun topsets vaak slanke dobbertjes zoals het beroemde Tesse-model of slanke lange druppelvormige pennetjes gebruikt. Dat heeft zo z’n reden want deze pennen hebben een klein verticaal oppervlak waardoor ze met een lagere weerstand verticaal onder water kunnen bewegen dan een bolle vorm.

Je zou het kunnen vergelijken met de druk die je voelt als je gaat fietsen met een paraplu. Wanneer je de paraplu uitklapt en in de rijrichting houdt, ondervind je veel meer druk op je arm dan wanneer deze paraplu is ingeklapt. (Vooropgesteld dat je geen wind in de rug hebt!) Dit komt doordat de grotere oppervlakte meer wrijving/weerstand ondervindt dan een kleine. Hoewel een dobber natuurlijk niet met 20 km per uur onder water zal verdwijnen, hebben we wel met het dikkere medium ‘water’ te maken zodat ook bij een tragere beweging de grootte van de oppervlakte in de bewegingsrichting van invloed zal zijn op de weerstand.

Een ander mooi praktijkvoorbeeld; Platte pennen (“Lollys”) ondervinden in stromend water door hun vorm minder waterdruk dan bolle pennen wanneer men ze blokkeert op de visplek. Dat komt doordat het oppervlak van het drijflichaam dat haaks op de stroming staat veel kleiner is dan bij het bolle model en de pen dus beter gestroomlijnd is voor water waar beweging in zit.

4. Oppervlaktespanning.

Tot slot speelt er nog een natuurverschijnsel mee; oppervlaktespanning. Oppervlaktespanning is het verschijnsel dat het oppervlak van een vloeistof aan een vloeistof-gas overgang zich gedraagt als een veerkrachtige laag. Vanderwaalskrachten tussen moleculen in de vloeistoffase veroorzaken de oppervlaktespanning.

(bron; Wikipedia)

Voor ons betekent dit het volgende; Als je de dobber tot aan de antenne uitloodt, ‘kruipt’ het wateroppervlak als het ware een stukje langs de antenne omhoog. Dit noemen we ‘Capillaire werking’. De antenne krijgt hierdoor een klein minuscuul opstaand kraagje water. Wanneer we de antenne voorzichtig een miniem stukje naar beneden duwen en daarbij goed opletten zien we dat dit kraagje zich als een dun veerkrachtig ‘trommelvel’ gedraagt en dus ook weerstand geeft wanneer de vis de pen onder water wil trekken. Het moge duidelijk zijn dat de oppervlaktespanning op een dikke antenne groter is dan bij een dunnere. Het water heeft namelijk meer vat op zo’n dikke antenne vanwege de grotere omtrek.

Oppervlaktespanning kunnen we beïnvloeden omdat deze is gerelateerd aan de buitenlaag van de antennes die we voor onze dobbers gebruiken. Zo is de oppervlaktespanning bij een (met fluoverf) opgespoten antenne anders dan bij een antenne van glad plastic omdat de structuur van het antenneoppervlak verschilt. In de praktijk blijkt dat een met verf opgespoten fiber-, carbon of metaalantenne moeilijker is uit te loden dan eentje van plastic die in de massa is gekleurd omdat de eerste tijdens het vissen vaak meer nazakt.

Tijdens het vissen kun je deze oppervlaktespanning vergroten door een waterafstotend of vettig (apolair) middel op de antenne aan te brengen. Hierdoor zal de antenne hoger in het water komen te staan en beter zichtbaar zijn. Regelmatig wordt hiervoor vaseline gebruikt. Handiger is het gebruik van een Labello stick waarmee je normaal je lippen beschermt tegen uitdrogen. Labello is steviger en smeert daardoor niet. De antenne duw je een stukje in de stick waardoor je geen vettige handen krijgt.

Het beïnvloeden van de oppervlaktespanning met vet is een handig middel om het te ver nazakken van de antenne tijdens het vissen op te vangen en een goeie zichtbaarheid te waarborgen. Wanneer we echter een minimale weerstand willen creëren (= hogere gevoeligheid) dienen we de antenne juist te ontvetten (afwasmiddel) zodat de oppervlaktespanning verkleind wordt. Zonder de loodverzwaring aan te passen kunnen we op deze wijze (binnen een bepaalde marge) spelen met de lengte van de antenne die we boven water willen laten uitsteken.

Naar Top