Jan vraagt Daan

Helpt natuurkunde je ook in het dagelijks leven?

Daan van Eijk en Jan Beuving.

Daan van Eijk en Jan Beuving vormden samen het (wetenschaps)cabaretduo Jan & Daan. Jan is wiskundige en theatermaker. Daan is natuurkundige aan de University of Wisconsin in Madison, VS. Om de week stellen zij elkaar hier een vraag.

Daan!

Ken je dat, dat je de trein wilt halen? Je komt aanfietsen, snel je fiets op slot maar je slot raakt een spaak! Je moet je achterwiel dus iets draaien. Dat doe je, op slot, paar seconden verspeeld – precies de trein gemist.

Dan kun je denken: moet je eerder van huis weggaan. Ik denk dan: hoe groot is eigenlijk de kans dat je een spaak raakt als je je fiets op slot zet? Nu had ik toevallig een geodriehoek in mijn tas, en ik moest toch op de volgende trein wachten, dus ik begon te meten. De afstand van de wielas tot het punt waar het slot de spaak raakt is 29 centimeter. Dat is dus de straal van de cirkel. De omtrek van een cirkel is uit te rekenen als diameter x pi. De diameter is twee keer de straal, dus de omtrek ter hoogte van het slot is 58 x pi is 182,2 cm.

Dan tellen hoeveel spaken er zijn: 40. Een spaak is 2 mm dik, dus dat is 80 mm = 8 cm van de cirkelomtrek waar zich een spaak bevindt. Oh, en je kunt ook nog het ventiel raken met het slot, precies op het breedste stuk, 1 cm, dus de totale lengte die je raken kunt is 9 centimeter.

Grofweg zou ik dus verwachten dat ik 1 op de 20 keer een spaak raak. Maar het gebeurt me veel vaker. Hoe zit dat? Wacht eens: het slot dat ik gebruik, heeft een dikte van 7 mm. Als een (deel van de) spaak ergens voor die 7 mm zit, kan hij niet op slot. Ik schat even dat minimaal een halve millimeter van de spaak voor het slot moet zitten, voor het blokkeert. Dat betekent dat elke spaak 8 mm aflegt waarin het slot niet dicht kan. Dat gebeurt 40 keer: 32 cm dus. Tel daarbij 1,6 cm voor het ventiel dat langs het slot moet, en er is 33,6 cm van die 182,2 waar het slot blokkeert; in 18 procent van de gevallen.

De volgende trein was inmiddels ook weg, dat begrijp je. Gebruik jij wel eens natuurkundekennis voor heel alledaagse zaken?

Dag Jan,

Het antwoord is ja! En volgens mij doen eigenlijk alle mensen dat, want iedereen wordt onderworpen aan de wetten van de fysica. Voorbeeld: je stapt op de begane grond een lift in, drukt op de knop van de 10e verdieping en voelt je in plaats van kortstondig wat zwaarder juist heel even wat lichter worden. Zonder dat het ooit aan je is uitgelegd weet je meteen: de lift gaat naar beneden in plaats van omhoog.

Of neem een sport als honkbal, kunstschaatsen, skiën of fierljeppen. Ze bestaan allemaal bij de gratie van de bewegingswetten van Newton. En toch hoeft de eerste honkbaltraining niet voorafgegaan te worden door een college klassieke mechanica, want die wetten zitten in je lijf en brein ingebakken doordat je er al vanaf je geboorte mee omgaat.

Een lege kast schuift makkelijker over de vloer dan een volle, je kunt iemand om de hoek niet zien maar wel horen, met een langere koevoet hoef je minder kracht te zetten om een keukenkastje uit te breken, leg nooit je hand op een kookplaat die gloeit van de hitte en een tennisbal die op je voet valt, doet minder pijn dan een bowlingbal. Allemaal natuurkundekennis, zonder dat je die misschien als zodanig herkent.

En dan die zeer herkenbare fietsslot-situatie. Geweldig dat je de kans hebt uitgerekend dat je slot blokkeert! Begrijp ik goed dat je als strikte wiskundige nu op 18 procent van je afspraken te laat gaat komen en dan gaat uitleggen dat het de schuld van de kansrekening is? Kijk, een natuurkundige lost een veel voorkomend probleem natuurlijk op in plaats van de kans te berekenen dat het zich voordoet. Dus hier is mijn aanpak: vóór ik het slot dicht duw, draai ik het wiel met mijn vingers totdat ik voel dat de weg vrij is. Zo mis ik nooit meer een trein!

Lees hier meer prangende vragen en snedige antwoorden van Daan van Eijk en Jan Beuving.

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2019 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden