Urheilulajeissa ja harjoittelumuodoissa, jossa tulee liikuttaa omaa kehonpainoa mahdollisen pelivälineen lisäksi mahdollisimman korkea suhteellinen voimataso on hyödyksi. Tämä tarkoittaa voimatason suhdetta omaan kehonpainoon nähden. Vastaavasti absoluuttista voimaa edellyttävissä lajeissa omalla kehonpainolla ei ole merkitystä, pelkästään tuotetun voiman määrä merkitsee. Esimerkkejä tällaisista lajeista ovat heittolajit ja esimerkiksi suurimmat painoluokat painon- ja voimanostossa.
Suhteellista voimaa käsiteltiin kohtuullisen kattavasti artikkelissa, jonka tein Lihastohtorin sivuille muutama viikko takaperin. Tiedätkö kuinka vahva olet? Voimastandardit – Mäennenä. Artikkelissa käsiteltiin mm. allometrista skaalausta, joka on mahdollisesti painoluokkia parempi vertailupohja voimatason vertaamiseen yksiköiden välillä.
Törmäsin hetki sitten mielenkiintoiseen esitystapaan, joka auttaa hyvin hahmottamaan lihasmassan ja voimatason yhteyttä. Homma menee seuraavasti:
Vertailua varten tarvitsee tehdä muutama oletus. Ensinnäkin voimantuoton määrä pinta-alayksikköä on vakio. Tämä on yksinkertaistus, mutta ei silti vie meitä liikaa metsään. Jotta voidaan pelata suhteellisen helpoilla luvuilla, niin oletetaan, että lihas pystyy tuottamaan voimaa 10 N/cm². Lisäksi kuutiosenttimetri lihasta painaisi tasan gramman, eli lihaskudoksen tiheys olisi 1 g/cm³. Auki kirjoitettuna tästä saataisiin esimerkkilihakselle:
Voimantuotto pinta-alayksikkö kohden = 10 N/cm²
Lihaksen tiheys = 1 g/cm³
Josta päästään seuraavaan vertailuun. Esimerkkinä on kaksi kuutionmuotoista lihasta tai lihaksesta otettua ”koepalaa”, kummalla tapaa asiaa sitten haluakaan ajatella. Koelihasten tai -palojen särmien suhde on 1:2. Eli suuremmassa verrokissa sivut ovat kaksi kertaa pidempiä kuin toisen. Kuvat mittoineen ovat alla:
Tästä päästään puolestaan tekemään seuraavat vertailut. Laskutoimitukset ovat sarakkeissa suluissa.
| Suhde | |||
| Sivun pituus (pinta-ala) | 2 cm | 4cm | 2:1 |
| Poikkipinta-ala | 4 cm² | 16 cm² | 4:1 |
| Massa | 8 g
(2 cm)³ |
64 g
(4 cm)³ |
8:1 |
| Voimantuotto | 40 N
(4 cm² x 10 N/cm²) |
160 N
(16 cm² x 10 N/cm²) |
4:1 |
| Voimantuoton suhde massaan | 5 N/g
(40 N / 8 g) |
2,5 N/g
(160 N / 64 g) |
1:2 |
| Voimantuoton suhde pinta-alaan | 10 N/ cm²
(40 N/4 cm²)
|
10 N/ cm²
(160 N/16 cm²)
|
1:1 |
Taulukon sanoma on sanallisessa muodossa seuraavanlainen. Lihaksen tai koekappaleen särmän sivun kaksinkertaistuessa:
- Poikkipinta-ala nelinertaistuu
- Tilavuus ja massa kahdeksankertaistuvat
- Voimantuotto nelinkertaistuu
- Suhteellinen voima puolittuu
Toisin sanoen lihasmassan kasvaessa absoluuttinen maksimivoimataso nousee, mutta suhteellinen voimataso laskee.
Malli on totta kai pelkistetty. Se ei esimerkiksi huomioi lihasten ja yksilöiden välisiä eroja voimantuotossa (engl. specific force,) vaan se oletettiin asian yksinkertaistamiseksi arvoon 10 N/cm². Arvo voi kuitenkin vaihdella yksilöstä ja tarkasteltavasta lihaksesta riippuen 10-30 N/cm² välillä. Periaatteet ovat kuitenkin jälleen tärkein asia, mitä mallista tulisi jäädä mieleen. Vaikka terve/urheilullinen/sporttinen/kohtuullinen/kiitettävä/toiminnallinen määrä lihasmassaa on vain ja ainoastaan hyvä juttu, niin tämä on yksi syy, että miksi kevyet ja jopa pienen kokoiset urheilijat voivat olla hyvinkin vahvoja ja erityisesti suhteelliselta voimatasolla mitattuna paalupaikalla.
Vastaa