Er wordt al eeuwen over gepiekerd. Wetenschappers van de TU Delft beten zich er in vast en komen met een gloednieuwe theorie.
Als een fiets snelheid heeft, kunt u deze met een gerust hart een flinke zwiep geven en dan nog valt deze niet om. Hoe kan dat?
Wielen en naloop
Wetenschappers stelden altijd dat twee factoren de stabiliteit verklaarden. De draaiende wielen en de ‘naloop’. Dat laatste is de mate waarin het contactpunt van het stuurwiel achter de stuuras aanloopt. Wetenschappers van TU Delft gooien die oude theorie nu overhoop. “Wij wisten al jaren dat de gangbare verklaring voor de stabiliteit van de fiets te simpel was,” vertelt onderzoeker Arend Schwab. De twee factoren helpen wel. “Maar zijn niet noodzakelijk voor de stabiliteit.”
WIST U DAT…
Model
In 2007 publiceerde Schwab al een onderzoek over de stabiele fiets. De studie draaide toen nog vooral om een wiskundig model. Met experimenten laat Schwab nu zien dat het model klopt. De onderzoeker ontwikkelde een speciale fiets waarbij de twee factoren uit de oude theorie niet zo’n grote rol speelden: de fiets had kleine wielen die tegengesteld draaiden en een kleine negatieve naloop. En toch bleef de fiets overeind.
Massaverdeling
Wat is dan wel belangrijk voor de stabiliteit? “We hebben aangetoond dat de massaverdeling ook belangrijk is voor de stabiliteit, vooral de locatie van het massamiddelpunt van de stuurinrichting van de fiets.” En de stuurinrichting moet instabiel zijn. Dat wil zeggen dat als de fiets valt, het stuur sneller moet vallen.
Ook fietsfabrikanten zijn gebaat bij het onderzoek van Schwab. “De huidige fiets is ontstaan vanuit een vrij lang evolutieproces en is dus nogal conservatief. Aan het basisontwerp van de fiets is sinds het einde van de 19e eeuw dan ook niets wezenlijks meer veranderd. Met ons model kunnen fabrikanten gericht sleutelen aan de stabiliteit van hun fietsen. Dat kan vooral interessant zijn voor bijzondere ontwerpen zoals ligfietsen, vouwfietsen en bakfietsen.”
Het onderzoek van Schwab en collega’s is terug te vinden in het blad Science.
