Teoria meni taas uusiksi.

Polkupyöräily on helppoa, kun sen kerran oppii. Niin helppoa, että siitä on tullut vertaus taidolle, jonka osaa, vaikkei vuosiin sitä käyttäisi.

Ajamisen helppous ei ole ihmisen vaan polkupyörän ansiota: se pysyy pystyssä myös itsekseen.

Olethan huomannut, kuinka etupyörä pyrkii pitämään suuntansa, vaikka ajaessasi irrottaisit kätesi ohjaustangosta? Tai kuinka pyörän taluttaminen onnistuu yhdelläkin kädellä? Jos tasaisella alustalla tönäiset pyörän liikkeelle, se jatkaa matkaansa suoraan ja pysyy pystyssä niin kauan kuin vauhtia riittää. Ajajaa tarvitaan periaatteessa vain suunnan muuttamiseen ja vauhdin ylläpitämiseen.

Hyrrävoimat ja vino haarukka?

Selitystä polkupyörän ominaisuuksiin on etsitty sen mekaniikasta ja dynamiikasta jo noin 150 vuoden ajan. Ja selityksiä on löydetty.

Suosituin on hyrrävoimat, josta polkupyörää käytetään usein esimerkkinäkin. Pyörimisliikkeessä liikemäärä pyrkii säilymään ja akseli pitämään suuntansa. Kunhan vauhtia on tarpeeksi, pyörien pyöriminen estää polkupyörää kallistumasta liikaa.

Jo 1970-luvulla tutkijat kuitenkin osoittivat, että pystyssä pysyy myös polkupyörä, josta hyrrävoimien vaikutus on kumottu vastakkaiseen suuntaan pyörivillä lisäpyörillä. Hyrrävoimat eivät siis voi olla ainoa selitys.

Toinen pääselitys liittyy pyörän etuhaarukkaan. Se ei ole pystysuora, vaan sen alaosa on yläosaa edempänä. Siksi piste, jossa ohjaustangon kuviteltu jatke kohtaa maanpinnan, on edempänä kuin kohta, jossa etupyörä koskettaa maata. Tämän ansiosta etupyörä korjaa automaattisesti suunnan alkaessaan kallistua.

Samasta syystä myös ostoskärryjä on yleensä helppo rullata eteenpäin – ja joitakin pyörillä varustettuja toimistotuoleja ei. Jos rullien kiinnitys on pystysuora, ohjattavuus kärsii.

Tuorein selitys painopisteen sijainti

Viime kevääseen saakka pyörän syvin olemus näytti suhteellisen selvältä. Sitten Delftin teknisen yliopiston tutkijat menivät tekemään tietokonemallinnuksen ja prototyypin pyörästä, joka pysyy pystyssä, vaikka hyrrävoimat ja etuhaarukan vaikutus on kumottu.

Hollantilaisinsinöörien mukaan hyrrävoimien ja etuhaarukan vaikutus riippuu pyörämallista, mutta välttämättömiä ne eivät ole, vaan pyörä pysyy pystyssä myös painopisteensä ansiosta. Se on selvästi lähempänä takapyörää kuin etupyörää. Takana oleva painopiste jarruttaa kevyemmän etupään kallistumista ja saa etupyörän ohjaamaan itseään.

Vieläkään polkupyörän matemaattinen malli ja käytäntö eivät täysin kohtaa, hollantilaiset myöntävät Science-lehdessä. Joka tapauksessa he osoittivat, että pystyssä pysyvän pyörän voi rakentaa monella tapaa. Ehkä tämä innoittaa valmistajia suunnittelemaan uudentyyppisiä pyörämalleja.

Julkaistu Tiede-lehdessä 4/2012

Delftin yliopiston pyörätutkimuksista lisää: bicycle.tudelft.nl

Sivuilta löytyy myös videoita sekä kattava luettelo polkupyörätutkimuksen historiasta alkaen vuodesta 1869.

Jos rehkiminen ei huvita, syy voi olla geeneissä.

Monia liikunta palkitsee hyvän olon tunteella, mutta kaikille palkintoa ei tule, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan. Olo saattaa olla hikilenkin jälkeen enemmän runneltu kuin rento.

”Osa suomalaisten liikkumattomuudesta saattaa selittyä negatiivisilla tuntemuksilla”, sanoo jutussa liikuntapsykologian professori Taru Lintunen Jyväskylän yliopistosta.

Ihmiseltä saattavat puuttua hyvät kokemukset ja liikunnallisen elämäntavan mallit.

Perimälläkin on sormensa pelissä. Naisilla jopa puolet liikuntanautinnon vaihtelusta selittyy geeneillä, miehillä kolmannes.

Näin osoittaa vuonna 2014 julkaistu suomalainen tutkimus, joka perkasi perintötekijöiden osuutta liikuntamotivaatioon.

Tarkkaa syytä eroihin ei tiedetä. Yksi ehdokkaista on aivojen dopamiinirata. Se palkitsee niin syömisestä, seksistä kuin liikunnasta.

Dopamiinikylpy tuottaa aivoissa huumaavan euforian. Tutkimusten mukaan järjestelmän häiriöt vähentävät koe-eläinten liikkumishaluja.

Viime kädessä geenit ohjaavat mielihyväkoneiston toimintaa. Dopamiinin valmistukseen tarvittavat geenit toimivat toisilla kenties vilkkaammin. Erityisesti naisilla on liikuntamielihyvän kokemisessa geneettistä vaihtelua.

Yksilöiden erot ulottuvat laajemmallekin. Kaikki eivät saa liikunnasta yhtä paljon hyötyä – ainakaan heti.

Sama harjoittelu saattaa vaikuttaa ihmisiin eri tavoin. Yhden kunto kasvaa kohisten, mutta toinen ei saa tuloksia, vaikka kuinka rehkisi. Tutkijat puhuvat yksilöllisestä vasteesta.

Kuitenkin vaikka oma elimistö tuntuisi olevan immuuni liikunnalle, se voi olla vain harhaa. Tutkimuksissa tuijotetaan usein suorituskykyyn ja lihasvoimaan. Ne eivät ehkä hetkahda pienestä rasituksesta, mutta veren rasva- ja sokeriarvot saattavat parantua merkittävästi. Siksi liikuntaa voi suositella kaikille.

Kysely

Onko liikunta tuskien tie?

Tutustu sisältöön ja lue uusi lehti digilehdet.fi:ssä.

 

Tieteessä 2/2018 

 

PÄÄKIRJOITUS

Kun viha vie

Vihapuhuja ratsastaa alkukantaisella reaktiolla.

 

PÄÄUUTISET

Unissa puhutaan rumia

Myöntisen päiväminän takaa kurkkii
kielteinen yöminä – hyvästä syystä.

Alienkivi on yksi miljoonista

Tähtienvälisiä asteroideja syöksyy
aurinkokunnan läpi jatkuvasti.

Nykyihminen seikkaili
ulos Afrikasta useita kertoja

Yhden ulostulon malli ei enää mitenkään
istu Aasian löytöihin.

Korallit kalpenevat kiihtyvää tahtia

Lämpenevät vedet riistävät
polyypilta elintärkeän kumppanin.

 

ARTIKKELIT

Migreeni vyöryy aivorungosta

Kun sähköt sekoavat hermokeskuksessa,
kipuviestit kiihdyttävät aivot hälytystilaan.

Esinisäkkäät
Maailman valtiaat ennen dinosauruksia

Kehitys kohti meitä käynnistyi jo silloin,
kun maapallon mantereet olivat vielä yhtä.

Siittiöt hukassa

Enää hälytyskellot eivät kilise van kumisevat.
Miesten siittiömäärät ovat romahtaneet.

James Bond
Harmaa agentti hurmasi maailman

Vastoin odotuksia huomaamaton vakooja sai
valtavan huomion. Kohu teki fiktiosta faktaa.

Liikenne jättää tiet

Visio on villi muttei utopiaa. Jokainen sopiva
maapala tarvitaan luonnolle ja ruoalle.

Ennen paras mies oli poikamies

Naiset ja seksi eivät ole aina olleet miehen mitta.
Elämän tärkeät asiat löytyivät pitkään toisaalta.

 

TIEDE VASTAA

Voiko pissa jäätyä kaarelle?

Haudataanko vainajat ilmansuuntien mukaan?

Mikä on puujalkavitsi?

Miksi kuusi kestää lumen painon?

Miten norppa löytää takaisin avannolle?

Voiko avaruusaseman palauttaa Maahan?

 

KIRJAT

Oma dna kantaa suvun historiaa

Marja Pirttivaara teki suomalaisille sukututkijoille uudenlaisen kätevän oppaan.

 

KUVA-ARVOITUS

Klassikkopalsta

kutsuu lukijoita tulkitsemaan kuvia lehden Facebook-sivustolle: facebook.com/tiede.fi

 

OMAT SANAT

Valoa kohti

Entisinä aikoina kantasana tarjosi myös lämpöä.

 

Jos olet Sanoman jonkin aikakauslehden tilaaja, voit lukea uusimman numeron jutut Sanoman Digilehdet-palvelussa.

Ellet vielä ole ottanut tilaukseesi kuuluvaa digiominaisuutta käyttöön, tee se osoitteessa https://oma.sanoma.fi/aktivoi/digilehdet. Aktivoinnin jälkeen pääset kirjautumaan suoraan digilehdet.fi-palveluun.