Thema wiskunde en sport

Roeifiets en snek overbrenging

Derk Thijs

Thijs Industrial Designs, Middelburg

vrijdag 13.45-14.30 uur

Een roeifiets is een fiets zonder ketting die met het uitduwen van de benen en aantrekken van het stuur wordt voortbewogen. Het achterwiel wordt met een staalkabel aangedreven. In de Thijs 222 zijn de principes van de voortbeweging bij roeien en de aandrijving van een fiets op succesvolle wijze met elkaar gecombineerd. Bij de monstertocht Parijs-Amsterdam was deze fiets goed voor een eerste plaats met een tijd van 15 uur en 28 minuten over 500 kilometer.

Het geheim van de roeifiets is de snek overbrenging. De snek is een konische trommel uit aluminium met daarop een groef waarin de 3 mm dikke aandrijf staalkabel, die de ketting vervangt, op en af kan rollen. Doordat de groeflengte veel langer is dan de slag, kan men door middel van een derailleur de staalkabel naar een ander gedeelte van de snek verplaatsen, wat door het konische verloop van de snek een verandering van verzet tot gevolg heeft. In feite heeft de roeifiets met snek een niet exact te definiëren aantal in elkaar overlopende versnellingen.

`De droom van Daedalus: luchtfietserij?'

Prof.dr. H. Tennekes

Vrije Universiteit, Amsterdam

vrijdag 16.00-16.45 uur

Zo lang er mensen bestaan, hebben we gedroomd over vleugels waarmee we op eigen kracht zouden kunnen vliegen. De mythe van de griekse uitvinder Daedalus is welbekend, evenals de schetsen van Leonardo da Vinci en de experimenten van Otto Liliënthal. Maar het duurde tot 1977 voordat er een bruikbare vliegfiets werd gebouwd en tot 1988 voor de droom van Daedalus in vervulling ging, met een vlucht van 120 kilometer van Kreta naar Santorini. Een van de belangrijkste problemen was dat al die eeuwen niemand zich ten volle realiseerde dat het beperkte menselijke spiervermogen bijzonder zware eisen stelt: een vliegfiets moet bijzonder groot, licht en langzaam zijn.

Dit probleem kan niet opgelost worden met voor de hand liggende extrapolaties uit natuur en techniek. Een ooievaar vliegt 40km/u; dat halen de meeste mensen zelfs op de fiets al niet, laat staan als ze niet alleen vooruit moeten zien te komen, maar bovendien hun eigen gewicht in de lucht moeten zien te houden. Een vliegfiets gaat net zo snel als een gewone fiets: ongeveer 20 km/u.

Kansberekening in het bridgespel

Henk Alberts

vrijdag 16.00-16.45 uur

Bridge is de meest beoefende denksport in Nederland. De Nederlandse Bridge Bond telt ruim 100.000 leden en behoort daarmee tot de tien grootste sportbonden. Wat bridge zo populair maakt is ongetwijfeld de combinatie van de gezelligheid van het kaartspel en de intellectuele uitdaging van de denksport. Het is uiteraard geen gemakkelijk spel, en dat betekent voor velen toch nog een drempel om zich erop toe te leggen. Die moeilijkheidsgraad dus, en ... de angst dat je er `goed in wiskunde' voor moet zijn. Dat laatste is bepaald onjuist: vele topspelers hebben nauwelijks enige notie van wiskunde of statistiek. En toch is enig praktisch inzicht in de kansberekening onontbeerlijk. Er heeft zich dan ook in de bridgetheorie een eenvoudige vorm van praktische kansberekening ontwikkeld die ook voor niet-mathematici bruikbaar en begrijpelijk is. Het lijkt niet onwaarschijnlijk dat hierin aardige aanknopingspunten te vinden zijn voor algemeen onderwijs in elementaire kansberekening. Dat vormt de kern van de voordracht en `en passant' zullen hierbij natuurlijk ook een aantal regels van het spel moeten worden uitgelegd. In feite zelfs zoveel dat het ook voor niet-bridgers mogelijk moet zijn om na bijwoning van de lezing een vereenvoudigde versie van het spel te spelen: daartoe wordt in de bridgedrive 's avonds gelegenheid geboden. De bridgedrive zal plaatsvinden om 21.30 uur. De deelnemers kunnen kiezen uit twee groepen: `echt bridge' voor wie het spel al machtig is en vereenvoudigd bridge voor wie dat niet is, maar wel de voordracht heeft gevolgd.

Was de bal maar rond. Mathematische onvolkomenheden in de sport

Drs. John van Zuijlen

Nederlands Sportmuseum, Lelystad

zaterdag 9.00-10.00 uur

Startend vanuit het ontstaan en de doorbraak van de sportcultuur in Nederland in de twintigste eeuw, gaan we in deze voordracht in op cijfers en cijferwerk, op meten en maten, op tijden en toppen, op ideale vormen en voorbeelden.

De moderne sport zoals we die tegenwoordig kennen ontstond in het derde kwart van de negentiende eeuw. Veel sporten begonnen als een vreemde, nieuwerwetse frats van een maatschappelijke elite. Het sporten was vooral een bezigheid voor jonge mannen uit de gegoede stedelijke burgerij. Dat veranderde tussen 1920 en 1940 toen de sport doorbrak als maatschappelijk fenomeen van formaat. In die jaren werd ook de sport nog sterk beheerst door de verzuiling. Maar of het nou ging om een fanatiek `willen winnen' of een meer sociaal, sportief samenzijn met de tegenstander, de cijfers spraken tenslotte toch het laatste woord.

De aërodynamische weerstand van schaatsers

Ir. Nando Timmer

Instituut voor Windenergie, Technische Universiteit Delft

zaterdag 10.45-11.30 uur

Naar aanleiding van een verzoek van schaatser Marnix ten Kortenaar is in januari 1997 aërodynamisch onderzoek verricht aan een schaatser in de open-straal windtunnel van het Instituut voor Windenergie van de TU Delft.

Bij dit onderzoek werd gekeken naar het effect van houdingsveranderingen op de weerstand. Tevens werd zigzagtape toegepast op hoofd, armen en benen.

Het gebruik van dit tape bleek zo profijtelijk te zijn, dat in vervolgonderzoeken aan diverse topschaatsers - naast het effect van de houding op de weerstand - steeds ook het effect van deze zigzagstrips werd onderzocht. Het onderzoek heeft geresulteerd in de bekende `Naganostrips of -ribbels'.

In de voordracht zal dieper ingegaan worden op de fysische achtergronden van de werking van de strips en zullen de resultaten van het onderzoek verder belicht worden. Het ligt in de bedoeling de werking van de strips met behulp van een klein windtunneltje te demonstreren.