Exploratorium: De wetenschap van het fietsen: Het Wiel/pagina 3 van 3

Top Navigation Bar

Het Wiel Pagina: 3 van 3

Spanning in plaats van druk

Je zou geneigd zijn om de spaken te vergelijken met pilaren die het wiel ondersteunen en helpen om het in vorm te houden. In werkelijkheid krijgt het wiel zijn steun van buitenaf (rekspanning) in plaats van het centrum naar buiten (compressie).
Als je een spaak van dichtbij bekijkt zie je hoe dun hij is. Je kunt een spaak zonder al te veel moeite doormidden buigen. Maar het zou je niet lukken om een spaak uit een wiel te trekken. De rekspanning van de spaken naar de naaf toe geeft het fietswiel zijn kracht.

Fietsenmaker Paolo Salvagione vertelt waar fietswielen hun kracht vandaan halen.

Hoe sterk zijn fietswielen dan precies? Fietsenmaker Paolo Salvagione legt uit: "Voor zover ik mij kan herinneren kan een fietswiel bij normaal gebruik ongeveer 400 maal het eigen gewicht dragen en pas bij 700 maal zal een fietswiel bezwijken. De fiets is een van de sterkste door mensen ontworpen constructies."

Luchtbanden

Vandaag de dag beschouwen wij de rubberen luchtband als vanzelfsprekend. Bijna iedere fiets heeft een luchtband om zijn velg. De ontwikkeling van de luchtband was een belangrijke verbetering van de moderne fiets. Tot de uitvinding van de luchtband in 1888, door John Boyd Dunlop, was fietsen een hobbelige en oncomfortabele aangelegenheid. De banden waren gemaakt van leer of van massief rubber en werden aan een houten of metalen velg bevestigd. De met lucht gevulde band zorgde voor een aangename, stabiele rit. Het is dus niet verbazingwekkend dat de uitvinding van de luchtband er toe heeft bijgedragen dat de fiets in populariteit steeg.

Paul Doherty talks about the difference between "road" and "mountain" tires.

Zijn de banden van jouw fiets dik of dun?

Afhankelijk van het type fiets heeft deze dikke of dunne banden. De meeste stads- en tourfietsen hebben smalle banden, terwijl mountainbikes brede banden hebben. Elk type band is aangepast aan het soort weg waarop wordt gereden. De banden worden opgepompt variërend van 5 tot zelfs 10 bar. Een hard opgepompte band zal op een asfaltweg niet ingedrukt worden. Hoe minder plat de band wordt, hoe minder de band met de weg in contact komt. Minder contact betekent minder wrijving, en daardoor meer snelheid. Daarom is het zo belangrijk om je banden goed op te pompen.

Brede en dikke mountainbike banden zullen op een harde asfaltweg eerder afplatten. Op een zandpad "drijft" een mountainbike band een beetje op het oneffen oppervlak. Een dunne band daarentegen, zou zich juist diep in het zand graven waardoor de fietser eerder vastloopt.

Het is makkelijk voor te stellen dat een luchtband tijdens het fietsen aan de onderkant afplat. Maar dit gebeurt niet alleen bij luchtbanden. Verbazingwekkend genoeg gebeurt dit ook als de stalen wielen van een trein over stalen rails rijden. Het tijdelijke afplatten van de band en het wegzakken in de ondergrond wordt rolweerstand genoemd. De rolweerstand wordt gebruikt om aan te geven hoeveel energie er verloren gaat 'aan de weg', terwijl het wiel naar voren beweegt.
Banden met een lage druk die over een zachte ondergrond rijden hebben een hogere weerstand. Dit is een van de belangrijkste redenen waarom wielrennen een snellere sport is dan mountainbiken.

Alhoewel je het op dit plaatje van een locomotief niet kunt zien, zal een stalen wiel op stalen rails platter worden. Alle wielen hebben te maken met rolweerstand

Deze mountainbikeband is van natuurlijk rubber gemaakt. Volgens sommigen heb je hiermee meer greep op de weg dan met synthetische banden.

Wielprofielen

Het profiel van een mountainbike band kan de prestaties beïnvloeden. Op een zandweg kun je beter met banden met een grof- of noppenprofiel fietsen, maar op een gladde weg ondervindt het profiel meer wrijving. Gladde banden doen het goed op gladde wegen. De banden ondervinden weinig weerstand, maar op een zandweg slippen ze eerder weg. Producenten van mountainbikebanden maken verschillende soorten profielen. Fietsers hebben zo hun eigen voorkeur, maar er bestaat geen wetenschappelijk bewijs dat een bepaald soort profiel beter is dan een ander.

Het Wiel Pagina: 3 van 3
Klik hieronder op Verder om naar de volgende pagina te gaan.