James Joule was de zoon van een Engelse bierbrouwer. Ik kom daar achter in een Biergarten in München. Het maakt er de grondlegger van de wet van behoud van energie een stuk frivoler op, en ik word er onder de najaarszon met Brezeln en Lächeln om me heen nog opgewekter van.
Ik had naast een Schweizerische Wurstsalat mit Pommes een Mass – een liter bier – voor mijn neus staan, die op moest. Dat duurt eventjes, dus maar een boekie erbij.
Het is het drie jaar geleden verschenen boek ‘Gek op natuurkunde’ van de kleurrijke Walter Lewin, een Nederlands-Amerikaanse professor die naast onderzoek naar röntgenstraling in de kosmos ook heel goed aan zijn studenten kan uitleggen hoe elektriciteit en magnetisme zich verhouden en hoe het – in hemelsnaam – bestaat dat je een regenboog te zien kunt krijgen.
Op televisie had ik in een warrige maar vermakelijke DWDD-uitzending kennis gemaakt met Lewin. YouTube laat zijn colleges zien. Hij toont op spectaculaire manier aan dat natuurwetten doen wat ze zeggen. Zodat hij met gerust hart een gietijzeren bal van 15 kilo, hangend aan een kabel naar zijn hoofd laat suizen. Het gevaarte maakt na een slingerbeweging op drie millimeter voor zijn kin rechtsomkeert. Dat de uitslag van de slinger niet ineens groter is en zijn kin verbrijzelt, is een kwestie van behoud van energie, verklaart Lewin met alle vertrouwen in de natuurwetten. In dit geval de door de bierbrouwerszoon geformuleerde wet.
De bewegingsenergie die door (lucht)wrijvingsweerstand verloren gaat en ervoor zorgt dat Lewin ’s kin heel blijft, wordt omgezet in warmte-energie.
* * * * *
Als bestuurder van een eenpits-pruttelaar met een bescheiden vermogen ben ik niet op zoek naar extra pk’s. Maar zo heel erg veel wil ik er ook niet kwijt raken. Het zijn maar eenentwintig paardenkrachten (15kW of 15.000 joules per seconde) die er tegenaan kunnen gaan. Daar moet je voorzichtig mee omspringen. Datzelfde geldt voor de elektrische boorduitrusting: slechts zes volt. Die schud je zo leeg.
Een berekening die ik terugvond in ‘BSA Techniek’, uitgegeven door BSA-club Nederland, spreekt boekdelen. Een magdyno van 60 watt levert in een 6-voltssysteem een stroom van 10 ampère. Bij een weerstand van slechts 0,1 ohm in bijvoorbeeld de bedrading verbruikt die weerstand 10 watt en zakt de spanning 1 volt waardoor de lampen minder fel branden: die 16 procent reductie op de spanning verlaagt de lichtsterkte van een lamp met 50 procent!
Op de een of andere manier sneuvelen de paardenkrachten net als de volten bij bosjes als de motor eenmaal de fabriek uit is. De energie die ik in de Norton ES2 stop in de vorm van benzine, wil ik optimaal gebruiken. Voor beweging en niet om mijn blok verder op te warmen. Die wet van Joule betekent overigens ook dat de temperatuur van de olie veel vertelt over de mate waarin de energie in warmte is omgezet.
* * * * *
Ik maak natuurlijk meteen al een denkfout als ik stel de energie van de benzine te willen behouden en optimaal te gebruiken. Op zichzelf heeft benzine geen energie. Het is als met een halve haan. Zo lang ik die in de rij voor de kassa van de Biergarten alleen maar op het bord laat liggen, levert het me niks op, kost die halve haan die ik op dat bord draag me zelfs energie. Pas met inzet van mijn tanden en kiezen en de spijsvertering komt die energie voor mij vrij.
Zo moeten ook mijn ES2 en ik eerst wat handelingen verrichten voordat de binnengebrachte benzine de krukas een oplawaaier kan geven. En tussen kickpedaal en krukas moet zo min mogelijk energie verloren gaan.
Voor die kant van de zaak – het optimaal benutten van de brandstof en van onze eigen kickkuiten – kunnen we te rade bij Phil E. Irving. In zijn klassieker ‘Tuning for speed’ laat hij zien hoe je overbodige wrijvingsweerstand variërend van een vuil luchtfilter tot een slingerende krukas uit je blok bant.
Als ik een liter Weissenbier vanaf de tafel 50 centimeter optil voor een ‘Zum Wohl’ dan moet ik 500 joules leveren. Als ik dat met vier gemütliche Münchenaren doe, kost me dat zoveel energie dat ik een kwartliter bier extra moet drinken.
Ik hef het glas en besluit nog een poosje in de Biergarten te blijven hangen.
Engelbert Spechtenborst jr.
Column verscheen eerder in Unapproachable van Norton Club Nederland