Waarom we niet van de fiets vallen

Natuurkundigen uit Delft en de Verenigde Staten hebben eindelijk ontdekt waarom we niet van de fiets vallen.

Geef een fiets een flinke duw, en hij rijdt vanzelf rechtuit. Ziedaar het geheim van de tweewieler – het geheim dat er voor zorgt dat ook wij mensen, eenmaal op die fiets, niet gelijk omvallen. Maar hoe kan dat? Wat houdt de fiets overeind? Wetenschappers van de TU Delft en de Cornell Universiteit denken dat ze het mysterie hebben opgelost.

Tot voor kort dachten natuurkundigen dat het te maken had met twee eigenschappen: ten eerste zouden de draaiende wielen een ‘gyroscopisch’ effect hebben, dat wil zeggen ze zouden een kracht uitoefenen die de fiets overeind wil houden. En de twee factor zou de ‘naloop’ zijn: het feit dat de plaats waar het voorwiel de grond raakt, net achter het punt ligt waar het verlengde van de stuuras dat zou doen; dat verschil maakt dat het stuur als vanzelf in de richting ‘rechtdoor’ wordt gehouden. Maar in Delft waren ze al verder. Onderzoeker Arend Schwab: ‘Wij wisten al jaren dat de gangbare verklaring voor de stabiliteit van de fiets te simpel was. Gyroscopische effecten en naloop helpen wel, maar zijn niet noodzakelijk voor de stabiliteit.’

Onmogelijke fiets

Schwab en zijn collega’s ontwikkelden een wiskundig model waaruit bleek dat ze op 25 verschillende parameters moesten letten, om echt te kunnen voorspellen óf, en bij welke snelheden, een bepaalde fiets stabiel was. En om te bewijzen dat de oude theorie onjuist was, bouwde hij samen met promovendus Jodi Kooijman een ‘onmogelijke’ fiets, de Two Mass Skate bicycle. Deze is voorzien van kleine extra wielen die het gyroscopisch effect van de echte wielen neutraliseren, en óók nog eens een (kleine) negatieve naloop. Die fiets zou altijd om moeten vallen – maar dat doet-ie dus niet.

Is de wielerwereld met die 25 parameters nu wat wijzer geworden? Onderzoeker Schwab verwacht van wel: ‘De huidige fiets is ontstaan uit een lang evolutieproces. Aan het basisontwerp is sinds honderd jaar niets wezenlijks veranderd. Met ons model kunnen fabrikanten gericht gaan sleutelen aan de stabiliteit van hun fietsen. Dat kan vooral interessant zijn voor bijzondere ontwerpen voor ligfietsen, vouwfietsen en bakfietsen.’

Bron: De Pers