Bureaustoel of Voyager II

Voor onderhoudende experimenten heb je niet per se een groot laboratorium nodig. Deze keer slopen we een fiets uit elkaar. Om een eigen bureaustoelgyroscoop te maken.

Nederlanders zijn redelijk goed befietst. Volgens een schatting van het Landelijk Fietsplatform heeft de gemiddelde Nederlander 1,125 fiets in z’n tuinschuurtje: 18 miljoen fietsen in totaal. Dat is goed voor het milieu, reken maar even mee.

Stel dat iedere Nederlandse fiets per dag één kilometer rijdt – een nogal conservatieve schatting – en ga er voor het gemak even vanuit dat iedere fietskilometer een uitgespaarde autokilometer is. Als je één op dertien, één op veertien, rijdt, scheelt dat landelijk al gauw 1,35 miljoen liter benzine per dag. Bijna 500 miljoen liter benzine per jaar; het equivalent van 1,5 miljoen ton CO₂ uitstoot.

Nou is de BOEM-redactie best bereid om toe te geven dat de zaak net even ingewikkelder ligt. Als je fietst heb je ook brandstof – boterhammen – nodig. Hoewel de CO₂-uitstoot van een fietser niet bijdraagt aan de nettostijging van de hoeveelheid kooldioxide in de atmosfeer, moet al die brandstof toch ergens gemaakt worden. Door boeren op tractors. En die dragen wél bij aan de CO₂-stijging. Net als de vrachtwagens die al dat eten naar de supermarkt brengen, al kun je die misschien wegstrepen tegen tankauto’s die benzine naar de pomp brengen. Om een lang probleem heel erg kort te maken: het kan geen kwaad om te fietsen. Als je het milieu er niet mee redt, dan is het in ieder geval goed voor je conditie.

De fiets is bovendien uitstekend basismateriaal voor uiteenlopende proeven. Tandwielen en kettingen, ronddraaiende wielen, dynamo’s en lampjes; eindeloze mogelijkheden. De BOEM-redactie heeft één boek waarin aan de hand van een proefje wordt gedemonstreerd dat een fiets met rijdende wielen niet zomaar omvalt. Daarvoor moet je wel eerst een halve fiets slopen en een constructie maken met bezemsteel en allerhande touwtjes en katrollen. Dat lijkt ons nogal overdreven. Het principe dat een rijdende fiets niet omvalt, kun je beter demonstreren met een rijdende fiets.

Als je toch een fiets gaat slopen, maak dan liever een bureaustoelgyroscoop. Daarvoor heb je het voorwiel van je fiets nodig en verder iets van een metalen strip, twee stukjes multiplex en twee handvaten van een keukenkastje. En een bureaustoel.

Zaag de metalen strip in twee stukken. Boor in ieder stuk een gat waar de as van het voorwiel doorheen past. Schroef de strips ieder aan een stuk multiplex – vooral bedoeld om je vingers te beschermen tegen de spaken – en schroef daarna aan de andere kant de handvaten tegen het hout. Ga op de stoel zitten, zorg dat je voeten de grond niet raken en hou het wiel horizontaal het wiel een slinger geeft en kantel het nu voorzichtig 180 graden. En zie: je begint zelf ook te draaien.

Dat je gaat draaien, komt door het zogeheten behoud van impulsmoment. In de uitgangspositie hebben stoel plus wiel een impulsmoment van nul. Door het wiel een halve slag te kantelen, verandert het impulsmoment en om dat te compenseren, gaat de stoel de andere kant op draaien.

Iets soortgelijks gebeurde met de ruimtesonde Voyager II. Vlak voordat het vaartuig in 1986 Uranus bereikte, werd aan boord een taperecorder ingeschakeld waardoor de sonde ineens begon te tollen. Nog even over die fietsen trouwens: op een liter Euro 95 zit ongeveer twintig cent BTW en zeventig cent accijns. (Terzijde: als je gaat corrigeren voor inflatie, dan is dat bedrag al sinds 1993 vrijwel gelijk. Daar hoor je nou nooit eens een politicus over.) Dit betekent dat de Nederlandse overheid per dag ongeveer 1,2 miljoen aan BTW en effingen misloopt door al dat gefiets. Dat is al gauw 440 miljoen euro per jaar – genoeg om een universiteit van te runnen.

Auteur: Ernst Arbouw