Brain-jojo's laten hersens kraken

De jojo is niet meer het simpele ronddraaiende schijfje aan een touw. De jojoënde jeugd kent tientallen trucs: spinnen, kindjewiegen, hond uitlaten; wie ernaar kijkt vraagt zich verbaasd of hoe het werkt. Afgelopen zomer sloeg de rage over naar Nederland, eerder dit jaar was het jojoën populair in Amerika en het Verre Oosten. In Seattle rijdt zelfs iemand rond met een auto die volgeplakt is met jojohelften.

De eerste truc die de jojo'er onder de knie moet krijgen, is het spinnen: laat de jojo niet vallen maar gooi hem met kracht naar beneden. De jojo klimt dan niet direct omhoog, maar blijft eerst een tijdje onderaan rondtollen. De echte jojoheld slaagt erin in de tussentijd het touw op te tillen, er capriolen mee uit te halen en de rondtollende jojo heen en weer te wiegen in een Eiffeltoren van touw. En aan het eind van de oefening keert de jojo, nog steeds draaiend, terug in de hand van de kunstenaar zonder dat het koord in de knoop is geraakt. Sommige jojomaniakken presteren het twee jojo's tegelijk een halve meter boven hun hoofd stil te laten hangen. De spintijd van een goede jojo bedraagt zo'n anderhalve minuut.

Kogellagers
Waarom spint een jojo? Het geheim zit grotendeels in het koord. Dat is geen enkel touw, maar een lus om de as. Het touw is gewikkeld en werkt daardoor als een veer. De klassieke jojo heeft een vaste as. Het lusje om de as mag niet te strak zijn. Als de jojo omlaaggaat, neemt de draaisnelheid flink toe: naarmate het koord afwikkelt, verandert de diameter van de as van 2 tot 3 centimeter –door het omwikkelde koord– tot een millimeter of 5, de echte as. Tijdens de eerste 6 of 7 centimeter van het touw maakt de jojo dus maar één omwenteling, onderaan het touw is dat één omwenteling per 1,5 centimeter koord.

Is de jojo eenmaal beneden, dan is de weerstand heel klein. De as is glad –er is speciale jojowas op de markt om de as te smeren– en vanwege de forse draaisnelheid blijft de jojo als een vliegwiel rondtollen in de lus, onderaan het touw. De weerstand is te gering om de jojo weer omhoog te laten klimmen. Een klein rukje aan het touw is voldoende om het lusje toe te knijpen en de weerstand tijdelijk te verhogen. Het touw wikkelt zich weer om de as en de jojo loopt omhoog.

Wie wat meer geld overheeft voor z'n jojo, kiest een model met een losse, gelagerde as. Daarbij zit de lus strakker aangetrokken om de as, want tijdens het spinnen hangt de as stil en draait de jojo in z'n lagers. Er bestaan lagers van allerlei materialen, nylon, metaal, kogellagers, met elk hun bijzondere eigenschappen.

Koppeling
De jojo's die bij de recente rage erg populair zijn, bevatten nog een ander foefje. Het zijn de zogenaamde brain-jojo's, jojo's met hersenen, die vooral gewild zijn omdat ze heel gemakkelijk en lang spinnen. In een van de jojohelften zitten twee –of soms vier– metalen balletjes, elk aan een scharnierende plastic hefboom. Deze hefbomen worden door een veer tegen de losse, gelagerde as aangedrukt. Ze werken als een koppeling bij een versnellingsbak. Als je de jojo met een forse snelheid naar beneden gooit, is de middelpuntvliedende kracht zo groot dat de bolletjes tegen de buitenkant van de jojo gedrukt worden. Daarbij komt de as vrij –de koppeling is ingedrukt– en kan de jojo gemakkelijk spinnen. Remt de jojo weer af, dan gaan de balletjes weer terug naar hun oorspronkelijke positie. De hefbomen drukken opnieuw tegen de as en de jojo klimt omhoog.

Een tweede model-met-hersenen is uitgevoerd met een vaste as: de koppeling drukt niet tegen de as maar –via een ring daaromheen– tegen het touw. Is de jojo op snelheid, dan komt het koord vrij en draait de vaste as rond in de lus van het touw. Voordat de jojo te veel snelheid verliest, zorgt de hefboom weer voor contact met het touw en keert de jojo terug.

De echte jojo-expert is niet zo gecharmeerd van de brain-jojo. „Leuk voor beginners, maar ze voelen klunzig aan en zijn vaak slecht afgewerkt”, oordeelt Colin Brown, een Amerikaan die zich verdiepte in de werking van jojo's. „De koppeling heeft meer nadelen dan voordelen. Er zitten veel onderdelen in, er hoeft er maar eentje slecht te werken en de hele jojo doet het niet. De gewichten in de jojo veroorzaken snel onbalans en maken veel herrie. Bovendien komt de jojo uit zichzelf omhoog op het moment dat de koppeling weer contact maakt. Als je dan net met een truc bezig bent, is dat zelfs gevaarlijk”.

Colin heeft liever hersenloze jojo's, daar komt meer kunst bij kijken. „Je moet er veel harder mee gooien, en zuiver recht, om een goede “sleeper” (spinner, SMdB) te krijgen. En je moet goed inschatten wanneer de jojo z'n vaart verloren heeft om 'm weer naar boven te krijgen”. Doe je dat te laat, dan blijft de jojo 'slapen'.

Jojomuseum
Toch heeft de brain-jojo nog een voordeel boven de gewone: de metalen balletjes bewegen tijdens het draaien naar de buitenrand van de jojo, zodat de gewichtsverdeling verandert. Bij het gooien ligt het gewicht in het centrum, zodat de jojo niet snel in onbalans raakt. Door de centrifugale kracht bewegen de bolletjes naar de rand, waardoor het draaimoment hoger is: vergelijk het met een steen die je rondslingert aan een kort of een lang touw.

Er zitten nog veel meer verborgen lessen in de jojo. In dertig Internet-pagina's legt de Amerikaanse prof. D. J. Watson aan schoolklassen uit hoe de jojo werkt, inclusief theorieën over het vliegwiel, de pendule van Galileo en jojo's als wapen. De lessen zijn zodanig opgezet dat leerlingen samen experimenten moeten uitvoeren. Er is overigens een schat aan informatie over jojo's te vinden op Internet, inclusief een jojokrant, tientallen trucs, twee prikborden met dagelijks vele jojoberichten, en natuurlijk het enige jojomuseum ter wereld, in Californië, dat zo'n 1000 jojo's tentoonstelt. En voor de liefhebbers: veel opgaven uit natuurkunde-examens over vallende jojo's.

Het Internet-adres van de jojolessen van Watson is: www.ctucson2.com/ch/dun/Index.asp?fn=Index1