maanantai 2. toukokuuta 2022

Karusellipylly ja fysiikan lait


Hiukan ajatuksia liikkeen päällä istumisesta ja siinä pysymisestä. Mennään ensin takaisin fysiikan tunneille kouluun: kuka muistaa vanhoista fysiikankirjoista termin “keskipakoisvoima”? Nykyteinit ovat valistaneet kalkkista että nykyisin käytetään eri termejä ja kyseessä on tietystikin vain maan vetovoimasta eli gravitaatiosta ja kaarevasta liikkeestä syntyvä näennäisvoima. Selvä! 


Mitä hitsiä se “keskipakoisvoima” tarkoittaa ja miten se liittyy istuntaan? 
“Keskipakovoima", Newtonin kolmannen lain mukainen keskipitovoiman vastavoima, jälkimmäisen suuruinen mutta vastakkaissuuntainen voima. Liikkuvan kappaleen rata on Newtonin lakien mukaisesti aina suora viiva, jos keskipitovoima ei aiheuta radan kaareutumista. Mitä pienempi on radan kaarevuussäde r ja mitä suurempi kappaleen nopeus v, sitä suurempi keskipitovoima tarvitaan. Asiaa kuvataan kaavalla F=mv2/r, jossa m on kappaleen massa. Kun lingossa olevaa kiveä pyöritetään ympyräradalla, on radan kaareutumisen synnyttämiseksi lingon langoista vedettävä keskipitovoiman suuruisella voimalla. Lankoja pitävä henkilö kokee ilmiön niin, että hän luulee kiertävän kappaleen vetävän häntä lankojen välityksellä keskipakovoimalla. Koska useissa sovelluksissa voiman suunta ei ole ratkaiseva, keskipakovoimasta puhutaan yleisemmin kuin sitä vastavasta todellisesta voimasta, keskipitovoimasta.

Karusellin loittoneminen pyörimisakselista näyttää katsojasta keskipakovoiman vaikutukselta. Kuitenkin ainoat karuselliin vaikuttavat todelliset voimat ovat Maan ja karusellin kiinnityslangan vetovoimat. Niiden yhteisvaikutuksena syntyy resultanttivoima, joka on suuntautunut ympyräradan keskipisteeseen ja on täsmälleen tarvittavan keskipitovoiman suuruinen. 
Keskipakovoimaa sovelletaan mm. sentrifugeissa ja pesukoneiden lingoissa. Sama keskipitovoima, joka riittää pitämään kevyet tekstiilikuidut rummun edellyttämällä ympyräradalla, ei riitä raskaamman veden keskipitovoimaksi. Tästä syystä vesipisarat jatkavat suorempaa rataa pitkin ulos rummusta.” 
(Suomalainen tietosanakirja vuodelta nakkijabanaani, osa 4, s. 199.)

Ratsastajakaan ei välty maan vetovoimalta. Tämän huomaa viimeistään siinä kohtaa, kun se pylly läpsähtää tantereeseen ratsun kadottua alta. Kaari päättyy aina maahan (tai ainakin alaspäin) - harva on lähtenyt hevosen selästä esimerkiksi ylempään ilmakehään ja jäänyt sinne tuulten vietäväksi. Jos putoamme kyydissä kaarteessa kovassa vauhdissa, aika harva putoaa kaarteesta sisälle, vaan yleensä viskautuu liikkeestä ulospäin. 
Sama tapahtuu pienemmässä mittakaavassa silloin, kun olemme turvallisesti satulassa: mitä pienempi kurvi ja kovempi vauhti, sitä enemmän “jatkamisvoima” vaikuttaa massaamme ja viskaa meitä kaarteesta ulospäin. 

Aika moni ratsastaja on vino nimenomaan niin päin, että istumme oikeassa kierroksessa vasemmalla kyljellä. Satulakin usein valuu sinne vasemmalle oikeassa kierroksessa. On ihan mahdotonta istua suorassa, jos satula on vinossa: lisäksi se tuntuu hevosesta melko kurjalta. Satula valuu äärettömän harvoin sisälle, eikä ratsastajan painokaan usein valu kaarteessa sisälle, vaikka se voikin siltä tuntua. Miksi niin? No, ongelman alkulähde on usein kireät lonkat ja vinous alaselässä / ristiluussa / kireissä  lonkankoukistajissa jne, joka aikaansaa sen että koko lantion kori on pikkuisen ulkona. Kompensoidakseen tätä ratsastaja kallistuu ylävartalosta sisälle, tuntee pelkän turhan keskellä satulaa olevan sisäistuinluun (ulommainen on jo karannut koko satulasta), ja kysyttäessä väittää että paino on sisällä vaikka koko pylly on jo metrillä ulkona. Tähän ei auta korjaukseksi nostaa sisäolkapäätä ja sisäkorvaa ja pidentää sisäkylkeä, jolloin saadaan ratsastajalle vielä useampi S-mutka ja hankalampi olo, vaan siirtää se karannut lantio keskelle satulaa sekä tarvittaessa polkaista koko satula takaisin keskelle. 

Miksi satula valuu helposti jompaan kumpaan kierrokseen sinne ulos vaikka ratsastaja ei olisikaan kovin vino? 
Ensin pitää tietysti tsekata että satula on ylipäänsä sopiva - valumista ei voi myöskään kompensoida ylikireällä satulavyöllä. Jos hevosella on paljon ylipainoa, satulan sopivuus on toki haastavampaa: säätön tynnyri jolla kaikki satulat valuvat eteen ja kyljille on liki poikkeuksetta liian lihava, kaikilla hevosilla on kuitenkin säkä. 

Jos satula on sopiva eikä hevonen aivan hillittömän punkero, eikä hevosella ole mitään merkittäviä terveysongelmia jonka vuoksi se kulkisi huomattavan vinossa (jalkaongelmat etenkin kinner/ takapolvi, SI, LS) ja silti tuntuu että etenkin toiseen suuntaan satula kippaa, luepa tämä:

Hevoset ovat vinoja yhtä lailla kuin me ihmisetkin, ja niiden on helpompi siirtää rintakehää jompaan kumpaan suuntaan. Usein näyttäisi olevan niin päin, että taipuminen on helpompaa vasemmalle. Oikeassa kierroksessa moni hevonen jättää rintakehän pönkölleen vähän sisälle, ulkolavan ulos ja sisätakasen vähän sisälle. "Shoulder out", joka tuntuu olevan monen hevosen lempiliike.  Tässä asennossa hevosen sisäkylki pönköttää jopa vähän ylempänä ja ulkokylki jonka pitäisi kaarteessa kauniisti pullistua ja venyä ei teekään sitä, vaan jopa putoaa alaspäin joka vie satulan ja kuskin mennessään. Tähän hankalampaan suuntaan ei siis yllättäen autakaan “sisäpohje-ulko-ohja” mantra, koska ei se kireä ulkokylki veny yhtään sen paremmin jos sitä rajoittaa ulko-ohjasta. Mikä siihen auttaa, sitä ei nyt ruveta kahlaamaan tässä postauksessa — tuu tunnille! :D 

 

Yhtä kaikki, satulan ja ratsastajan valuminen ulospäin ei ainakaan auta hevosta suoristumaan. Ihan käypä mielikuva on ajatella, että oma häntäluu osoittaa suoraan alaspäin hevosen rangan päällä. Kyra on korjannut ratsastajien valumista ulos jo vuosikymmeniä esimerkiksi ohjeella “kurkkaa taaksepäin ulkohartiasi yli” ja se toimii mainiosti - lievempänä versiona katso ulkokorvaa ratsastaessasi vaikkapa volttia. 

 

Mikä pahentaa karusellipyllyn ulospäin valumista?
- Nouseva kaiveleva sisäkantapää suistaa saman tein kuskin peffan ulos ja saa koko sisäjalan jännittymään
- Kuskin pään kääntyminen liian paljon voltilla (riittää että katsoo sinne minne on menossa parin metrin päähän, ei liian kauas eli ei liian jyrkästi)
- Kurvissa omien kylkien päästäminen liian lötsöiksi jolloin juurikin tämä liikkeen jatkamisvoima saa ulkokyljen valumaan ja vastaavasti sisäkyljen liian lyhyeksi
-Hevosen sisäsuupielen tuijottaminen
- Maaninen ulko- tai sisäohjasta vetäminen
- Kovin alaspäin tulevat ohjasotteet jotka saavat ylävartalon valmiiksi erikoiseen asentoon. 

 

Ajatuksia aiheesta?

- Katariina Cozmei

 

Ei kommentteja: