Hoofdbanner

In een sport als wielrennen gaat tegenwoordig veel geld om. De sport wordt dan ook steeds professioneler met volop medische begeleiding, uitgebalanceerde diëten en ook veel natuurkundig onderzoek. Onder andere wordt op de TU Eindhoeven met behulp van windtunnels onderzoek gedaan naar de ideale houding van een tijdritwielrenner. Des te beter gestroomlijnd hij is, des te minder lucht vangt hij op, des te sneller zal hij vooruit gaan. Logisch.


TU Eindhoven
        Onderzoek naar luchtstromingen bij wielrenners TU Eindhoven


Wat minder logisch is, is wanneer een wielrenner de meeste luchtweerstand ontmoet. Is dat op kop van een groep, in het midden of is dat helemaal achteraan. Ook hier is onderzoek naar gedaan. Wat blijkt? Een wielrenner helemaal solo ontvangt meer luchtweerstand dan wanneer een of meer wielrenners direct achter hem aan rijden. Dit is tegenintuïtief. Je hebt al gauw het gevoel dat die zogenaamde wieltjesplakkers de gang van de kopman juist remmen. Alsof ze hem naar achteren 'zuigen'. Psychologisch werkt het waarschijnlijk ook zo. Dat de anderen alleen maar van zijn sleurwerk profiteren, dat dat het onderliggende gevoel is. En inderdaad, in het kielzog van de kopman is het makkelijker fietsen, je wordt meegezogen. Dus de anderen profiteren ervan. Maar de kopman profiteert ook van zijn volgers! Vlak achter een wielrenner onstaat namelijk een gebied met lage luchtdruk. Door die onderdruk wordt de renner een beetje naar achteren gezogen. Een renner die in het wiel zit, dus op minder dan pakweg een decimeter afstand, zorgt voor een verlaging van die onderdruk. Dit maakt dat de voorste renner minder hard wordt teruggezogen. Hij heeft dus profijt van zijn directe achtervolgers, mits ze direct bij hem in het wiel zitten. Ze versterken elkaar*. Opmerkelijk, maar waar.

Wil een wielrenner dus optimaal presteren, dan moet hij in het wiel rijden van een ander, met achter zich weer een andere renner direct in zijn wiel. In het midden van een groep bespaar je zodoende de meeste energie. Dus nooit achteraan bungelen, is de natuurkundige les. Juist daar verspil je onnodige energie. Ook op kop trouwens, maar dat zal iedereen herkennen. Vooruitlopers op wat voor gebied dan ook ondervinden traditioneel de meeste weerstand.
Dit doortrekkend naar het onderwijs of misschien het leven zelf: alles wat onderaan bungelt, heeft het het zwaarst. Om in het midden (van de grote groep) te komen, vraagt extra inspanning. Zodra je daar bent, hobbel je gewoon weer mee. Met het grootste gemak, misschien zelfs flierefluitend.

Verder, welke wielrenner daalt sneller van een berg af naar beneden, een lichte of een wat zwaardere wielrenner? Met eenvoudige natuurkunde komt je daar snel achter. De luchtweerstand is hier bepalend. De formule voor de luchtweerstand luidt:



Waarbij F de luchtweerstand in N is, rho de dichtheid van de lucht in kg/m3, A het frontale oppervlak in m2, v de snelheid in m/s en Cw de luchtweerstandscoëfficiënt (die bepaald wordt door de stroomlijning). 
Stel dat wielrenner A twee keer zwaarder is dan wielrenner B. Het volume van A is dan groter dan die van B, de massa dus ook, alsook de zwaartekracht. Dus ook de luchtweerstand.
Volume werkt door met de derde macht, oppervlakte A daarentegen met de tweede macht. De oppervlakte van A is weliswaar factor groter dan die van B, maar met een kleiner getal.
Dat maakt dat de snelheid in het kwadraat van A groter is dan die van B (vul de formule maar in, F wordt bijvoorbeeld twee keer zo groot, A minder dan twee keer, met als gevolg dat v2 groter wordt; rho en Cw blijven namelijk gelijk).
Conclusie: een zwaardere wilerenner daalt sneller naar beneden dan een lichtere wielrenner. Of hij dat ook daadwerkelijk doet hangt natuurlijk af van zijn lef en behendigheid. We zijn niet allemaal een Rini Wagtmans. 


*Dat zet de verhouding (in de jaren zestig/zeventig van de vorige eeuw) tussen de alleswinnaar Eddy Merckx (bijgenaamd 'De Kannibaal') en notoire wieltjesplakker Joop Zoetemlek in een ander licht. Wie weet profiteerde Merckx juist wel van onze 'Eeuwige tweede'.