Har høje mennesker sværere ved at holde balancen?

onsdag 16. dec 2009 kl. 15:29

Agnete Kofoed vil gerne vide, om ens højde har betydning for balanceevnen:
Har høje mennesker en dårligere balanceevne?

I Robinson-ekspeditionen stod fire personer og skulle balancere på en planke. Den mindste af dem vandt, fordi hun var den eneste, der ikke faldt ned.

Selvom proportionerne hos høje og lave mennesker er det samme, vil jeg alligevel spørge, om høje mennesker (pga. tyngdepunktet) kan have vanskeligere ved at holde balancen?

Per Aagaard, professor og Ph.d. på Institut for Idræt og Klinisk Biomekanik på Syddansk Universitet, svarer:
Svaret er "Ja"

Det er netop derfor, vi på Institut for Idræt normaliserer alle vores balancemålinger målt på kraftplatform, når vi ønsker at sammenligne mennesker af forskellig størrelse, fx mandlige og kvindelige elite-håndboldspillere.

Kroppens Body center of mass (BCM) ligger højere placeret over jorden for høje mennesker, hvilket leder til en større bevægelse af center of pressure under fodsålerne.

Da føddernes bredde (og tildels også længde) ikke er 100% tilsvarende opskaleret hos høje mennesker sammenlignet med små mennesker, giver dette et balanceproblem hos førstnævnte.

Dertil kommer at CoP sway oscillationerne kan foregå med en højere frekvens hos små mennesker (de skalerer nemlig relativt til 1/H), hvilket giver bedre muligheder for hurtig at korrigere balancen, når man er ved at miste fodfæstet.


Spørg Scientariet er redigeret af Julian Henlov



17. dec 2009 kl 05:14

Mike Rasmussen

Høj

Jeg er ret så høj(200cm) og bruger relative små sko på størrelse 43.. Balancen er slet ikke et problem for mig.


17. dec 2009 kl 12:45

Mikkel Stave

Det kommer vel an på...

... hvad man er høj af? En fyr på 162 mm joint høj har vel ikke ret god balance. ;)


18. dec 2009 kl 09:59

avatar

Peter Warholm

Ethjulet cykler

Jeg undre mig faktisk over svaret. Jeg have ventede det modsat !

Jeg vil have ventede at et højt tyngdepunkt vil betyde at man er mere stabilt. (givet at understøtning har lille udstrækning!)
Dette svarer jo til et omvendt pendul, - og jo længere pendulet jo mere langsom er udsving / forstyrrelser og derfor mere tid for at styresystemet (her hjernen) kan grib ind.

Den umiddelbart eksempel er netop de ethjulet cykler der vises i billede-linket til denne spørgsmål.
Jo højre cykel - jo nemer er det at balancere, (alt andet lige)

Samme gør sig gældende for tohjulet cyklers !sideværts! stabilitet - et høje cykel slingre minder end en lav.

Hvis dette virker mærkeligt for dig der læser denne, så prøve at balancer et kost på håndfladen.
Det er nemmere hvis kostens hoved (og derved mest masse / tyngde punkt) vender opad, der kan man ’nå’ at flytte hånden for at ’fange’ væltning i opløbet, hvis kostehoved vender nedad vælter skaftet hurtigere end man kan nå at flytte det relative tungt hoved…

Men mit erfarings område er cykler og ikke gående.
:-)

Å&F
Peter Warholm


18. dec 2009 kl 10:15

Jesper Søgaard

Re: Ethjulet cykler

Det er ikke pga. størrelsen på hjulet at en cykel med større hjul slingrer mindre end en med mindre hjul. Det er et skævt fordelt tyngdepunkt der gør en scooter er sværere at styre hvis den kommer i slinger end en knallert. Tyngdepunktet er tilnærmelsesvist ens hos store og små mennesker. Det er bare længere væk fra jorden(fødderne) hos høje mennesker og det bør gøre dem mere ustabile, i realiteten.

Dit pendul-eksempel er ikke helt korrekt. Jo større pendul - jo større kraft skal der også til at stoppe det. Det betyder, at er en stor mand ved at falde så skal der bruges mere kraft til at rette ham op igen - og da hans tyngdepunkt er højere (ift. jorden) end en lav persons så gør det ham også mere ustabil.


18. dec 2009 kl 10:21

avatar

Peter Andersen

Re: Det kommer vel an på...

... hvad man er høj af? En fyr på 162 mm joint høj har vel ikke ret god balance. ;)

En fyr på 16,2 cm (162mm) kan nu ikke have svært ved at holde balancen.

Jeg er selv 191 cm og efter 12-15 julebryg kan jeg have en del problemer balancen,med hovedpine til følge næste dag


18. dec 2009 kl 10:32

avatar

Steen Jensen

Stabilitet

Rigtige høje mænd bruger - gyroskop !
Dette er især påkrævet, når man får en snaps for meget !


18. dec 2009 kl 10:58

avatar

Peter Warholm

Re: Ethjulet cykler


#1 Det er ikke pga. størrelsen på hjulet ...
#2 Dit pendul-eksempel er ikke helt korrekt.

@ Jesper

Jeg er ikke enig i påstanderne i din første parragraf :-)
Jeg omtaler ikke hjulernes (eller stovlernes) størrelse :-) men netop tyngdepunkts placering - se eksemple med kosten...

Din anden paragraf er tilgængæld et udmærket pointe! :-)

Å og F
PJW


18. dec 2009 kl 11:05

Mikkel Stave

Re: Re: Ethjulet cykler

Jeg er ikke enig i påstanderne i din første parragraf :-)
Jeg omtaler ikke hjulernes (eller stovlernes) størrelse :-) men netop tyngdepunkts placering - se eksemple med kosten...

Det er vel begge individuelle faktorer der spiller ind?
En person med gode reflekser, men mindre styrke vil vel egne sig bedre, om man så må sige, til at være lav, vice versa.


19. dec 2009 kl 18:15

avatar

Holger Skjerning

Nig med Peter...!

Også jeg mener, at en høj fyr (større inertimoment omkring akse i fodhøjde) giver bedre stabilitet og lidt bedre tid til at korrigere. Jvf. cykel - eller stang, der ballancerer på hånd.


20. dec 2009 kl 10:55

avatar

Dan Nielsen

Combo

Det er en kombination af de to påstande, vi holder jo balancen på flere måder: korrigere med overkrop og bevægelse af vores fødder. Omvendt pendul effekt er bevægelse af vores fødder. lave personer har et laver tyngdepunkt og har formentlig bedre balance hvis man ikke må bevæge fødderne, hvorimod højere mennesker har bedre balance ved fodbevægelse.


20. dec 2009 kl 17:40

Kenneth Jensen

Fodbold->Lavt tyngdepunkt->Grotesk, bedst !

At have lavt tyngdepunkt, hvis man hurtigt skal skifte retning uden at miste balancen, er uden tvivl bedst.
Underligt at bringe alt muligt med enhjulede cykler, scootere og whathaveyou ind i dette her.
Ikke-nørder kan måske bedre relatere til fodboldspillere; De spillere som kan mest med en bold, har næsten ingen ben ! (Laudrupperne, Maradona, Messi...osv.)...Jo mere groteske proportioner, jo flere dineros.....

Damn, en masse sludder I kan fyre af ovenfor ! :-)


21. dec 2009 kl 11:33

Gunnar Ericsson

balance

Der var meget sjovt at läse jeres indläg (meget fordi de er/var korte).
Jeg er ca 183 cm (ikke mm ;/) och vejer 112 kg. Det må da betyde att jeg har et lavt tyngdepunkt? Dvs en god balance (jeg er desuden afholdsman så julebryg har ikke nogen betydning) :)


21. dec 2009 kl 11:44

avatar

Flemming Rasmussen

Ethjulede cykler

Juhu - her var der noget, jeg ved noget om ;o)

Høje ethjulede cykler kan være høje på 2 måder: Enten med store hjul eller ved kædetræk. "Standard"størrelsen på et hjul til et unicykel er 20" og det er også den størrelse, der oftest benyttes til høje kædetrækscykler. De på billedet viste unicykler ser ud til være omkring 32-36"

Balancemæssigt er det ganske rigtigt meget nemmere at køre på en høj cykel p.g.a. den meget langsommere reguleringsalgoritme, men til gængæld er konsekvenserne ved tabt balance noget større (har prøvet at vælte med en på 5.2 meter) ;o)

Analogien til at balancere et kosteskaft kontra en blyant er særdeles velvalgt

Cykler med større hjul er svære p.g.a. den dermed højere gearing - der kræves stor pedalkraft for at korrigere den langsgående balance.

Hvorvidt dette kan overføres til balance på en linie / et punkt (Robinson), der jo er en HELT anden sag, skal jeg ikke kloge mig i.

mvh Flemming (indehaver af danmarksrekorden for høje ethjulere - 7 meter) ;o)


21. dec 2009 kl 13:39

Claus Nielsen

Re: Fodbold->Lavt tyngdepunkt->Grotesk, bedst !

Et andet godt praktisk eksempel er Sumo-brydere.
Der er en grund til at de går så langt ned i knæ som muligt når de støder sammen - nemlig at deres tyngdepunkt dermed er så lavt som muligt.

Mht diverse analogier til enhjulede cykler og ballancekunst med koste, må det også spille ind at understøttelsespunktet i begge disse situationer kan flyttes trinløst og glidende uden tab af understøttelse.

For et menneske til fods er der for det første normalt tale om 2 understøttelsespunkter og for det andet kan disse normalt ikke flyttes uden at tage et trin og dermed miste understøttelsen fra dette ene punkt.

Undtaget selvfølgelig bevægelse på is og/eller med skøjter.

Mvh.
Claus


22. dec 2009 kl 10:18

Claus Nielsen

Re: Ethjulet cykler

Ballance på en unicykel er i virkeligheden en dårlig analogi til generel ballance for et menneske.

Det er meget svært (om ikke umuligt) at holde ballancen på en unicykel uden at flytte understøttelsespunktet hele tiden.

De fleste kan til gengæld holde ballancen stående på 1 ben i længere tid af gangen uden at behøve flytte understøttelsespunktet.

Normalt vælger vi dog at bruge begge ben.

En stående person på et fast og ikke glat underlag er i ballance så længe tyngdepunktet befinder sig lodret over den flade der udspændes af (og mellem) føddernes kontaktområder. Da alle kræfter er ballancerede ud er der ikke tale om nogen svingning og dermed er systemets egenfrekvens ikke afgørende for ballanceevnen.
Hvis vi ser på, hvor langt en person kan læne sig til siden i forhold til lodret inden tyngdepunktet ikke længere er understøttet er det tydeligt at man kan læne sig flere grader ud fra lodret, hvis man sænker tyngdepunktet.
Deraf betragtningen "Lavere tyngdepunkt=bedre ballance".

En unicykel har til gengæld kun en meget lille kontaktflade og det er dermed meget svært at holde tyngdepunktet lodret over denne. Enhver afvigelse giver derfor anledning til en resulterende kraft til en af siderne der så må kompenseres for ved at flytte kontaktpunktet eller tyngdepunktet.
Her spiller egenfrekvensen af systemet kraftigt ind i forhold til en gennemsnitlig menneskelig reaktionstid, så her giver det sikkert god mening at hæve tyngdepunktet.


22. dec 2009 kl 11:05

avatar

Flemming Rasmussen

Re: Re: Ethjulet cykler

100% enig Claus - det var bare "ethjuler", der triggede mig til at komme med mit input. Indlysende er de 2 reguleringsalgoritmer vidt forskellige:

Cyklen skal hele tiden flytte sit (meget lille) støttepunkt hen under tyngdepunktet, mens den stillestående person hele tiden skal sørge for at holde tyngdepunktet inden for den (noget større) støtteflade


23. dec 2009 kl 10:41

avatar

Peter Warholm

Re: Re: Ethjulet cykler

Ballance på en unicykel er i virkeligheden en dårlig analogi til generel ballance for et menneske.

Det er meget svært (om ikke umuligt) at holde ballancen på en unicykel uden at flytte understøttelsespunktet hele tiden... ...

Tak Claus, det var noget jeg kan forstå :-)

Dog: hvis man har eller er ved at miste balancen så er det vel ikke et statisk situation mere?

Jeg tænker at i den situation at man er 'ved at vælte' så er det nemer at rette op på denne hvis systemet beværger sig langsomt... dette er fordi jeg *tro*! at reactions tid er den begæsende faktor...

Jeg har et forventning at lav tyngde punkt er mindre stabilt MEN at dette giver til gengæld bedre mulighed for hurtig ændringer - retnings ændring under løb m.m. dette syntes understøtted af det skrevet om fodbold spiller osv.

Ikke derved sagt at din forklaring er forkeret :-)

Å&F
Peter Warholm.


23. dec 2009 kl 11:05

avatar

Flemming Rasmussen

Re: Re: Re: Ethjulet cykler

Jeg tænker at i den situation at man er 'ved at vælte' så er det nemer at rette op på denne hvis systemet beværger sig langsomt... dette er fordi jeg *tro*! at reactions tid er den begæsende faktor...


Å&F
Peter Warholm.

Der er 2 parametre ved de ethjulede cykler. Det er rigtigt, at man ved en lav får en meget kort reaktionstid, men ved en høj får man en længere reaktionslængde - d.v.s. at den distance, man skal flytte hjulet for at genoprette balancen er længere. Yderligere bliver (meget) høje ethjulede cykler meget tunge at træde på grund af vægten af cyklen (min rekordcykel vejede omkring 50 kg) og ikke mindst p.g.a inertien i kæden, som skal være ekstremt uelastisk (= tung) for at systemet skal kunne virke.

mvh Flemming


Ny i debatten? Opret en brugerkonto