Dag Dries,

Scherp opgemerkt. Vraag ik me alleen af of je nu eigenlijk een juiste conclusie aan een juiste proef/afleiding verbindt. Want als ik je opmerking lees is het net alsof je afgeleid hebt dat schuivende wrijving tussen twee oppervlakken (bijvoorbeeld een slippende band op asfalt) niet afhangt van dat contactoppervlak (dat is bijna waar), maar dat je dezelfde conclusie ook wil toepassen op de zg rolwrijving, dwz het gevoel dat je harder moet trappen als je op zachtere banden naar huis wil fietsen. Hou goed in de gaten dat dat twee heel verschillende zaken zijn.

De praktijk is altijd ingewikkelder dan de theorie (helaas). In dit geval is zelfs de theorie niet zo simpel......

De (rol)wrijving is inderdaad (nagenoeg) onafhankelijk van het contactoppervlak, BEHALVE bij stofjes als rubber. Dat moet je je een beetje voorstellen alsof je je wiel zou insmeren met van die Post-It lijm. Rubbermoleculen plakken als het ware vast aan het wegdek. Iedere keer als je je wiel verder draait moet je dus een heleboel moleculen "lostrekken". Hoe groter dat contactoppervlak, hoe meer moleculen tegelijk je steeds moet lostrekken, dus hoe harder je moet trekken. Die factor beïnvloedt overigens de ROLwrijving (waarbij je de oppervlakken verticaal van elkaar lostrekt) maar een heel klein beetje.

_{Het verschijnsel is echter om een andere reden interessant genoeg om in de formule-1 racerij slick-banden te monteren van een zacht rubber met een hoge "plakfactor".  Door verhoging van de schuivende wrijving tussen band en wegdek (door die plakfactor) kunnen zo snellere bochten genomen worden, en kan er meer kracht op de wielen worden gezet vóór ze gaan doorslippen bij remmen en optrekken. Bij hogere temperaturen werkt dat nóg beter, daarom dat ze de banden voor de start al opwarmen. Deze banden slijten enorm snel, dus extra pitstops voor bandenwissels zijn noodzakelijk. Het tijdverlies voor extra pitstops wordt ruimschoots gecompenseerd door snellere bochten, kortere remwegen en hogere accelleraties.}

De grootste veroorzaker van wat we rolwrijving noemen is echter de vervorming van de band (maar óók het wegdek). Als een band indeukt moeten moleculen in de band boven het contactoppervlak t.o.v. elkaar bewegen, dat veroorzaakt dus inwendige wrijving. Bij het verder rollen veert de band weer terug en heb je hetzelfde effect. Alles wat langs elkaar wrijft krijgt een hogere temperatuur, zo ook banden. Dat indeuken en uitveren kost dus energie, en één keer raden waar die vandaan moet komen: precies, uit je kuiten.

In een grotere dikkere (ATB) band zullen meer moleculen heftiger aan dat proces meedoen dan in een dun racetuubje. En in dezelfde band, maar dan half leeg ipv hard opgepompt, geldt datzelfde.

Het is dus niet zozeer het grotere contactoppervlak dat de rolwrijving groter maakt, dat is maar een betrekkelijk kleine factor, het is vooral die inwendige wrijving die maakt dat je op zachte banden een stuk moeilijker fietst.....

Tja, waarom dan überhaupt zoiets als brede, betrekkelijk makkelijk vervormbare ATB-banden monteren? Nou, het is niet alleen die INWENDIGE wrijving die een rol speelt. Ook het "weg"dek heeft invloed.  Extreem voorbeeld is rijden door los zand. Een smal tuubje zakt daar zó diep in (en moet dus veel zand verplaatsen) dat dát veel energie kost. Een brede band echter zakt veel minder diep weg, verplaatst veel minder zand (en bovendien minder ver weg) en is nu ineens in het voordeel.

Oh, enneh, zin in kleine rolwrijving? Pak een stalen wiel op stalen rails. Vervormt nauwelijks, en de rolwrijving op een treinstel van 40 ton is dan ook véle malen kleiner dan de rolwrijving die een vrachtauto van 40 ton ondervindt.

_{(En weer gek genoeg, staal op staal heeft wél een onverwacht hoge "plakfactor" zodat de schuivende wrijving groot is en een trein eigenlijk verrassend goed kan remmen, behalve als de rails nat zijn of als er herfstbladeren en zo op liggen natuurlijk).}

Dus, om terug te komen op je vraag:

inderdaad, de rolwrijving hangt niet (of beter: nauwelijks) af van het contactoppervlak. Wél van de hoeveelheid stof die bij elke omwenteling moet vervormen en de ernst van de vervorming. Dat bij eenzelfde band, hard of zacht opgepomt, een grotere hoeveelheid vervorming ook een groter contactoppervlak betekent, tja, dat is een bijkomstig verband. Het contactoppervlak is op zich niet de oorzaak.

Schuivende wrijving hangt theoretisch niet af van het contactoppervlak, in de praktijk echter wel. Bij veel stoffen is dat effect verwaarloosbaar, maar bij sommige combinaties van stoffen (zoals rubber op beton) is de "plakkracht" betrekkelijk onafhankelijk van de druk, en geeft een groter contactoppervlak dus wél een meetbaar betere "grip".

Duidelijker zo? (de schoolnatuurkunde is veelal maar een sterk versimpelde benadering van een geweldig ingewikkelde wereld.)

Groet, Jan

Tien jaar later, maar bovenstaande klopt niet. Brede banden onder een wielrenfiets zijn vooral aerodynamisch een probleem; een bredere band op de voor het gewicht correcte druk rolt vaak even licht of zelfs lichter, tenzij de ondergrond spiegelglad is. 
Daarom rijdt men tegenwoordig met moderne fraai gevormde carbon velgen ook vaak op bredere banden; 28mm bij 700C is in wedstrijden tegenwoordig gebruikelijk, in plaats van 23mm wat vroeger de standaard maat was.

 dag Piet,

heb je bronnen die dat enigszins natuurkundig onderbouwen? Ik kan wel een mechanisme bedenken die wat je zegt zou kunnen verklaren, maar dat kan nog steeds slechts met een zelfde contactoppervlak: gelijke kracht (gewicht) met gelijke druk vereist onvermijdelijk een gelijk contactoppervlak.

Bij een bredere band kan dat contactoppervlak dan hoogstens een andere vorm hebben. Dat kan zeker effecten hebben denk ik. 

Groet, Jan

Hoi Jan,
De oorzaak zit erin dat de meeste berekeningen er vanuit gaan dat de weg spiegelglad is. Het is eigenlijk altijd een ruw oppervlak met eindeloze oneffenheden. Een band met een groter oppervlak op minder hoge druk heeft hetzelfde draagvermogen, maar vervormt makkelijker en zorgt voor minder beweging van het onafgeveerd gewicht, waardoor er minder energieverlies optreedt.

Leuk voorbeeld: snelheidsrecords met gestroomlijnde fietsen (bijv. Battle Mountain) worden vaak gereden op Michelin banden met een breedte van 35 of zelfs 44mm, omdat die de laagste rolweerstand hebben. Wedstrijdwielrenners "van vroeger" reden op 23mm, tegenwoordig is 28 gebruikelijk, behalve bij het baanwielrennen.