Miksi emme kaadu, vaikka kumarramme syvään? Arjen kätketty salaisuus – painopiste

Olen Ken Kuwako, Science Trainer. Jokainen päivä on koe.

Tiedättekö sen uskomattoman tempun, jonka legendaarinen viihdetaiteilija Michael Jackson esitti ja joka tunnetaan nimellä ”Zero Gravity”? Siinä hän kallistuu hämmästyttävän jyrkästi eteenpäin kaatumatta, aivan kuin painovoima ei vaikuttaisi häneen lainkaan. Katsokaa tämä video.

Miten ihmeessä tällainen on mahdollista? Sitä varmasti jokainen miettii nähdessään tempun ensimmäistä kertaa. Vaikka esitys näyttää taikuudelta, sen taustalla on itse asiassa fysiikan ilmiö: painopisteen taitava hyödyntäminen. Luin hiljattain kirjan nimeltä ”Body Mechanics for Caregiving” (介護のためのボディメカニクス). Kirjassa oli paljon kuvia, joten sitä oli helppo lukea. Se sisälsi myös mielenkiintoisia esimerkkejä, jotka auttavat ymmärtämään Zero Gravity -tempun salaisuutta. Mitä ajattelette, kun katsotte seuraavaa tikku-ukon kumarrusta?

Kumartava ihminen

Jos ajattelitte: ”Hetkinen, tässä on jotain outoa!”, teillä saattaa olla hyvä luonnontieteellinen vaisto. Juuri tämä outo tunne johtaa meidät fysiikan kiehtovaan lakiin, joka liittyy myös Michael Jacksonin Zero Gravity -temppuun.

Kaatumisen ja pystyssä pysymisen tiede

Hoitotyössä ja vanhustenhoidossa tarvitaan välttämättä ”body mechanics” -tietämystä eli taitoa tarkastella ihmiskehon liikkeitä mekaniikan näkökulmasta. Tämä tieto ei kuitenkaan ole hyödyllistä vain hoitotyössä. Elämässä tulee yllättävän usein tilanteita, joissa meidän täytyy tukea tai siirtää toista ihmistä. Jos esimerkiksi perheenjäsen kaatuu äkillisesti, miten voimme auttaa häntä turvallisesti pienellä voimalla ja samalla välttää omat vammamme? Avain on kahdessa asiassa: Painopisteen laskeminen Toisen ihmisen lähelle meneminen Tällä kertaa keskitymme ensimmäiseen kohtaan eli painopisteeseen ja selvitetään tieteellisesti, miksi tikku-ukon kumarrus näyttää oudolta. Kaatumisen ja pystyssä pysymisen raja riippuu siitä, ylittääkö kappaleen painopiste sen pyörimisakselin vai ei. Jos yritätte kumartua selkä seinää vasten, menetätte tasapainonne heti, kun keho alkaa kallistua eteenpäin. Tämä johtuu siitä, että kumartuessamme työnnämme tiedostamattamme takapuolta taaksepäin. Näin painopiste palautuu jalkojen päälle ja pysymme pystyssä. Aluksi näkemämme tikku-ukon kumarrus näytti oudolta juuri siksi, ettei siinä ollut kuvattu tätä painopisteen säätelyyn liittyvää liikettä, jossa takapuolta työnnetään taaksepäin.

Ilman pientä liikettä taaksepäin takapuolella kaadumme.

Lisäksi painopisteen laskeminen on erittäin tärkeää, jotta keho pysyy vakaana. Kun painopiste on korkealla, se siirtyy helposti pyörimisakselin ulkopuolelle jo pienellä kallistumisella. Tällöin tasapaino muuttuu hyvin epävakaaksi.

Korkean ja matalan painopisteen kappaleet. Kun niitä kallistetaan saman verran, matalan painopisteen kappale ei kaadu.

Tätä periaatetta hyödynnetään myös urheilussa ja hoitotyössä. Kun haluamme siirtää toista ihmistä turvallisesti ja välttää omat vammamme, perusasento on sellainen, jossa painopiste pidetään matalalla ja jalkoja levitetään tukipinnan eli tukialueen laajentamiseksi. Näin saavutetaan vakaampi asento. Myös toinen tärkeä asia, eli ”mene mahdollisimman lähelle toista ihmistä”, perustuu fysiikkaan. Kun voiman momentin varren pituutta pienennetään, lihaksiin kohdistuva kuormitus vähenee. Voiman momenttia opiskellaan tarkemmin lukion toisen vuoden fysiikassa. Esittelemässäni kirjassa tällaiset fysiikan lait selitetään helppotajuisesti kuvien avulla, ja siinä esitellään hoitotyössä hyödyllisiä body mechanics -tekniikoita. Kirja saattaa olla hieman kallis, mutta sen sisältö on sellaista, että lukiolainenkin voi ymmärtää sen. Kannattaa ehdottomasti tutustua siihen! Entä se kysymys, joka varmasti jäi askarruttamaan: miten Michael Jackson pystyi pysymään pystyssä siinä uskomattomassa asennossa? Salaisuus löytyy tästä: https://phys-edu.net/wp/?p=362

Yhteydenotot ja yhteistyöpyynnöt

Tutustutaan tieteen ihmeisiin ja hauskuuteen entistä läheisemmin! Sivustolta löytyy helposti ymmärrettäviä ohjeita hauskoihin tiedekokeisiin, joita voi tehdä kotona, sekä vinkkejä niiden onnistumiseen. Käykää tutkimassa ja etsikää kiinnostavia aiheita! ・Tietoa ylläpitäjästä, Ken Kuwakosta, löytyy täältä. ・Yhteistyöpyynnöt (kirjoittaminen, luennot, tiedekerhot, TV-ohjelmien tieteellinen konsultointi, esiintyminen jne.) löytyvät täältä. ・Artikkelien päivitykset julkaistaan X:ssä!

Science Tips -kanavalla julkaistaan tiedekokeisiin liittyviä videoita!

９月のイチオシ実験！

紙コップ　ジャイロロケットを作ろう！

テレビ番組監修・イベント等のお知らせ

• ９月25日（金）21:00〜　かまいたちの瞬間回答！にて、科学監修を行いました。
• １０月１０日（土）11:15~12:00　千葉市科学フェスタ2026「桑子先生の回転科学ショー」にてサイエンスショーを行います。
• 12月26日（土）　ナリカサイエンスアカデミー（教員向け実験講習会）開催

書籍のお知らせ

• 『高校入試 分解問題集 理科』（学研）…難しい問題も小さな問題に分解することで、問題を解くことができます。そんな分解の技術が身につくように深く関わりを持って作りました。 『大人のための高校物理復習帳』（講談社）…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり６刷となりました（2026/02/01）
• 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』（学研）…　高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。

各種SNS（更新情報をお届け！）

【日本語】X(Twitter)／instagram／Facebook　【英語】BlueSky／Threads

Explore

• 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
• 理科の教材… 理科教師をバックアップ！授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
• Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
• 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中！AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
• 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
• About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
• お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。