Hoe ver zakt de fietsband in?

Quiz (1) Na eerst de nationale wetenschapsquiz op tv met veel interesse gevolgd te hebben, las ik de antwoorden plus toelichting in Trouw. En uiteraard had ik veel fouten. Op één vraag wil ik echter graag reageren, omdat ik het met de uitleg niet eens ben, nee ook niet met uw uitleg.

Het betreft de vraag over de fietsband. Volgens mij is een fietsband zo groot dat de volumeverkleining ten gevolge van het indrukken te verwaarlozen is, zodat ook de bandenspanning vrijwel niet verandert. Een band is zo soepel dat het aanrakingsvlak met de grond kan veranderen naarmate de belasting groter wordt. Graag uw reactie. Doetinchem Enno Hensums

Quiz (2) De gepresenteerde oplossing van vraag 16, over de fietsband, is goed fout. De dragende kracht van een band is, elasticiteit buiten beschouwing gelaten, gelijk aan de druk maal het dragende oppervlak, dat is het contactoppervlak tussen band en wegdek. Als de band een stukje indeukt, neemt de druk hooguit één procent toe; het contactoppervlak verveelvoudigt echter totdat de vereiste draagkracht bereikt is. De druktoename is dus niet van betekenis. Amsterdam Peter de Bruin

Quiz (3) In de nationale wetenschapsquiz werd een vraag gesteld over het ontstaan van evenwicht in een opgepompte fietsband. Het antwoord daarop zou luiden dat door de volumeverkleining een druktoename optreedt (in de tv-uitzending, en ook in Trouw van 30 december). Dat is helaas als verklaring niet slechts onvolledig maar zelfs fout. Ik pleit voor het antwoord dat het evenwicht ontstaat doordat het contactoppervlak tussen de band en de grond groter wordt. De toename van de druk in de band is daarbij vergeleken een verwaarloosbaar effect. Met wat middelbare school-natuurkunde en wat eenvoudige wiskunde is dit wel na te rekenen.

De wetenschapsquiz stelt kennelijk hoge eisen aan de deelnemers. Naast een instinker daarom deze keer ook een vraag die zelfs onze media te machtig was?! Kampen W.E. Kronemeijer

Naschrift redactie: De briefschrijvers hebben gelijk. 'Als je op een fiets met stevig opgepompte banden gaat zitten, deuken de banden een klein stukje in; waardoor deuken ze slechts een klein stukje in?' luidde de vraag. De samenstellers van de quiz boden de keuze uit drie antwoorden die allemaal fout bleken te zijn. Ook onze nuancering daarvan klopte niet.

Volumeverkleining alleen kan nooit het gewicht van een fietser opvangen. Als iemand van 75 kilo op een fiets van 15 kilo gaat zitten, wordt het geheel 6 keer zo zwaar (90 kilo). De druk zou daarom 6 keer zo groot moeten worden om de fietser op te vangen, en het volume 6 keer zo klein. In dat geval is er van de fietsband niet zo erg veel meer over.

Waar het om gaat is het gewicht, en dus om de draagkracht van de fietsbanden. De kracht is het product van druk en oppervlak; om het extra gewicht van de fietser te dragen is het ook voldoende om het draagvlak 6 keer zo groot te maken. Dat lukt met stevig opgepompte banden prima, zonder dat de fietser op de velgen rijdt.

Zoals de derde briefschrijver ons voorrekende: bij een bandenspanning van 2 atmosfeer zakt de band een halve centimeter in om voldoende draagvlak te creëren. De druk verandert daarbij nauwelijks.

Quiz (4) Bij de behandeling van vraag 18 van de nationale wetenschapsquiz (Stel je wilt weten hoeveel schoolgaande kinderen er gemiddeld per gezin zijn, kun je dat dan bepalen door aan alle schoolgaande kinderen te vragen hoeveel schoolgaande broertjes en zusjes ze hebben?) geeft Joep Engels weliswaar het goede antwoord (nee, het resultaat zal te hoog zijn) maar volgens mij niet de goede redenering.

Zijn voorbeeld volgend: als op een school de kinderen van twee gezinnen komen, één gezin met één schoolgaand kind en één gezin met negen schoolgaande kinderen, dan is het niet logisch om te veronderstellen dat er negen gezinnen met negen schoolgaande kinderen zijn. Je kunt prima rekening houden met de wetenschap dat je bij elk gezin van negen schoolgaande kinderen negen keer het antwoord 'acht schoolgaande broertjes en zusjes' zult krijgen. Dat betekent dat je van tevoren weet dat elk gezin met X schoolgaande kinderen ook X keer genoemd zal worden met het antwoord 'X-1'. Daar kun je voor corrigeren.

De werkelijke reden dat er een te hoge schatting uitkomt is dat de gezinnen zónder schoolgaande kinderen in deze bepaling niet voorkomen. En dat betekent dat de bepaling ongeacht het rekenwerk achteraf een afwijking naar boven heeft.

Overigens schakelde ik de quiz in bij vraag 8, over het langwerpige aquarium. Toen bleek dat slechts twee van de acht deelnemers het goede antwoord konden geven (middelbare schookennis!) heb ik maar weer uitgeschakeld, wat een bedroevend niveau. Met wetenschap heeft die quiz trouwens sowieso weinig te maken. Den Haag Gerben Wierda

Quiz (5) Bij het doorlezen van de antwoorden van de nationale wetenschapsquiz in Trouw stuitte ik bij vraag 18 op een verkeerde motivatie. Het is inderdaad waar dat je niet alleen de schoolkinderen moet ondervragen, maar niet om redenen van dubbeltelling, maar omdat je de gezinnen zonder kinderen vergeet. Je moet dus uitgaan van het totaal aantal gezinnen (ook kinderloze) en dit delen door het aantal schoolgaande kinderen.

Overigens een leuk idee, zo'n wetenschapsquiz. Ottoland R. Hingstman