In de NRC van 30 mei 2015 schrijft Karel Knip een stukje over het oprukken van de bierfiets in Amsterdam, waar niet iedereen plezier aan beleeft. En het rijden op een bierfiets is geen makkie. Knip schrijft: ‘Een belangrijk punt is dat de bierfiets niet vooruit is te branden, ook niet als de berijders nog min of meer nuchter zijn. Zie daar twaalf mannen in de kracht van hun leven moeite hebben om een bruggetje over te komen. Zie hoe ze op de vlakke weg door alle medefietsers worden voorbijgereden.’
Een bierfiets wordt door mensenkracht aangedreven. De trapbeweging van de bierfietser wordt via een ketting overgebracht op de gemeenschappelijke as. Om te zorgen dat de fietsers die tegenover elkaar zitten elkaar niet tegenwerken, is aan één kant van de bierfiets in alle kettingen een slag gelegd. Omdat de fietsers dwars op de rijrichting zitten, heeft de bierfiets tandwielen die de draaibeweging van de as, die in de lengte van de bierfiets loopt, omzet in een draaibeweging van de achteras.
De fietsers hebben hun handen niet aan een stuur. Ze hebben de handen vrij om een biertje vast te kunnen houden.
De massa van een bierfiets die door twaalf personen wordt aangedreven is zo’n 700 kg. Een gewone fiets is ongeveer 20 kg. Er is ook nog de massa van de bestuurder en de niet-trappende passagiers, waardoor de totale massa van het voertuig zonder de twaalf fietsers uitkomt op wel duizend kilogram, net zo veel als een doorsnee personenauto.
De mens is een motor van ruim 100 watt. Een ‘lelijk eendje’ – een 2CV, een kleine auto van het merk Citroën – had een vermogen van 20 kW.
a) Bedenk minstens twee redenen waarom – vergeleken bij een gewone fiets – de bierfiets zo moeilijk vooruitkomt.
Nu gaan we wat rekenen om de bierfiets te vergelijken met een 2CV.
b) Bereken de massa van het kale voertuig per fietser.
c) Hoeveel is dat bij een gewone fiets?
d) Beredeneer hiermee waarom gewone fietsers op een vlakke weg fietser een bierfiets zo gemakkelijk voorbij rijden.
e) Wat is pas echt zwaar bij het rijden op een bierfiets? Maak een berekening, waarmee je een gewone fietser vergelijkt met een bierfietser?
f) Vergelijk het beschikbare vermogen bij deze bierfiets met dat van een ‘lelijk eendje’.
g) Welke conclusie kun je hieruit trekken?
Uitwerking vraag (a)
1. De massa van de bierfiets per fietser is stuk groter dan bij een gewone fiets, ten gevolge van de extra zware constructie.
2. De fietser kan zich moeilijk op de pedalen afzetten omdat er geen stuur is om zich aan vast te houden.
3. Er gaat energie verloren bij het veranderen van de draairichting door de slag in de kettingen aan een kant en het differentieel.
4. Er zijn vier niet-trappende mensen op de fiets (en nog allerlei voorzieningen die er een echt bierfiets van maken: verlichting, bierfust, tapinstallatie).
Uitwerking vraag (b)
1000 / 12 = 83 kg.
Uitwerking vraag (c)
Bij een gewone fiets is dat alleen de massa van de fiets zelf. Dus zo’n 20 kg.
Uitwerking vraag (d)
De massa die in beweging gebracht moet worden is bij een bierfiets per fietser ongeveer vier keer zo groot als op een gewone fiets. Een bierfiets komt daardoor veel langzamer op vaart dan een gewone fiets. (De versnelling is kleiner.) Maar uiteindelijk lukt het natuurlijk wel. Ondertussen is de gewone fiets hem allang voorbij.
Uitwerking vraag (e)
Het overwinnen van een hoogteverschil, bijvoorbeeld een Amsterdamse brug. Stel jouw massa is 60 kg en die van je fiets 20 kg. Dan is dat 80 kg die omhoog moet. Bij de bierfiets is dat per fietser 60 + 83 = 143 kg. Dat is dan 63 kg extra. Net alsof je met iemand achterop over de brug moet.
Uitwerking vraag (f)
Als iedere fietser een vermogen kan leveren van 100 W, is het totaal vermogen 1200 W = 1,2 kW. Dat is dus heel wat minder dan dat van een 2CV (20 kW).
Uitwerking vraag (g)
Met een veel kleiner vermogen dan een ‘lelijk eendje’ moet een voertuig worden aangedreven dat even zwaar is.
