Biomekanik

Tröghetsmoment, volter och skruvar

Begreppet tröghetsmoment är ett centralt begrepp för dig som ledare att ha koll på eftersom det avgör hur lätt eller svårt det är att få en kropp att rotera runt en specifik axel. Det handlar om en kropps motstånd mot rotationsändring. Tröghetsmomentet har samma roll för rotationsrörelser som massa har för linjära rörelser.

Kunskapen om tröghetsmoment kommer att hjälpa dig att analysera och instruera dina aktiva, oavsett om det gäller en armpendling eller volter och skruvar. Med kunskap om tröghetsmoment kan du exempelvis lära dina aktiva att anpassa rotation och på så sätt skapa goda förutsättningar för säkra och trygga landningar. Se begreppet tröghetsmoment som ett nytt analysverktyg i din kunskapslåda.

Tröghetsmoment

Tröghet benämns Inertia på engelska och förkortas inom biomekaniken med bokstaven I. En stor och lång kropp har ett större tröghetsmoment än en liten och kort kropp i de fall då kroppen ska rotera runt den horisontella axeln. Det här innebär att det blir svårare att få igång en rotation på den stora och långa kroppen än vad det är att skapa rotation på den lilla och korta kroppen. 

Prova med att pendla din egen arm fram och tillbaka ganska snabbt med rak arm och sedan med böjd arm. Du känner säkert en stor skillnad i hur lätt det är att pendla den böjda armen. Skillnaden beror på att tröghetsmomentet för en rak arm är ungefär dubbelt så stort som för en böjd arm. När den aktive ska springa till exempelvis trampetten blir det därför av vikt att pendla armarna fram och tillbaka med böjd arm snarare än rak arm om den aktive vill att ansatshastigheten till trampetten ska vara så hög som möjligt. Att springa med raka armar gör att armpendlingen blir långsam och påverkar hur fort benen kan pendlas, det går då inte att komma upp i samma löphastighet som med böjda armar. 

I filmen nedan får du höra Rolf Wirhed berätta om tröghetsmoment. 

Tröghetsmoment i volter och skruvar 

Det är längden på kroppen, eller egentligen hur kroppens massa är fördelad, som är avgörande för hur stort tröghetsmomentet är. Ju längre bort en kroppsdel är ifrån rotationscentrum desto större tröghetsmoment. Det är därför det går snabbare att rotera i en grupperad position än i en rak position. 

I figuren ovan ser du att tröghetsmomentet för en helt rak kropp (med armarna utsträckta) sjunker till hälften vid pikering och till en tredjedel vid gruppering. Detta betyder att rotationshastigheten för en rak kropp ändras till ungefär det dubbla vid pikering och till cirka tre gånger så hög hastighet om kroppspositionen ändras i luften till en gruppering. Att det blir exakt så är kanske inte självklart, men att rotationshastigheten ökar när en aktiv drar ihop sig i en volt är du med säkerhet bekant med. 

Grundregeln är att ju högre rotationshastighet en aktiv har vid upphoppet ”med rak kropp”, desto högre hastighet kan den aktive skapa i volterna genom att ändra på kroppens position i luften. Ju tätare pik eller gruppering, desto större rotationshastighet, och ju snabbare ingång till volten, desto mer tid att rotera i den snabba positionen. En snabb ingång kräver stor styrka i bålen och stor rörlighet. Grundregeln för rotationshastighet är viktig för dig som ledare att känna till eftersom kunskapen möjliggör för dig att analysera och instruera dina aktiva när det kommer till att skapa eller bromsa rotation i volter och skruvar. 

I rotationer runt ett fast föremål, exempelvis räckstång, bygel, stödpunkt och dylikt är tröghetsmomentet som störst. Tröghetsmomentet kan precis som i övriga rotationer minskas genom att den aktive pikerar eller böjer benen under delar av svingen eller pendlingen. 

Beräkna tröghetsmoment

Du som är intresserad av att kunna beräkna trögheten för en kropp kommer här att få möjlighet till fördjupad läsning kring beräkning av tröghetsmoment. 

För att beräkna trögheten för en kropp måste vi veta vad den har för massa (m) och hur långt ut från rotationsaxeln kroppens massa återfinns. Tyngdpunkten rör sig i en cirkel, så avståndet mellan tyngdpunkten och rotationsaxeln blir radien (r) i rörelsen. Tröghetsmomentet beräknas genom att massan (m) multipliceras med radien (r) två gånger. Alltså är tröghetsmoment lika med massan gånger radien gånger radien (I = m x r2). 

I exemplet med en rak och en böjd arm skulle siffrorna och resultatet bli enligt illustrationerna nedan. 

Ett böjt ben skulle få en tröghet som motsvarar två raka armar. 

I figuren nedan visas hur man beräknar tröghetsmomentet (I) för hela kroppen för en aktiv som ska rotera runt sin längsgående axel, det vill säga göra piruetter eller skruvar. 

Tyngdpunkten för överkroppen i figuren ligger mitt i kroppen vilket inte speglar verkligheten då radien skulle bli 0. För att få ett bättre värde på överkroppens tröghetsmoment kan vi dela upp massan i två kroppshalvor där tyngdpunkten för respektive kroppshalva ligger ca 0,1 meter från rotationsaxeln. Kroppshalvan får då ett tröghetsmoment på 20 x 0,1 x 0,1 (om vi antar att överkroppen väger totalt 40 kg. Vi måste nu ta hänsyn till två halva överkroppar, två halva huvuden, två armar och två ben. Vi måste veta massorna och avstånden och sedan räkna enligt formel (I = m x r2). Gör man detta för olika kroppspositioner så ser du hur tröghetsmomenten varierar från 0.8 I – 6 I när rotationen sker runt den vertikala axel (skruvaxeln). 


På samma sätt som kroppens position (sträckt, pikerad eller grupperad) påverkar hur snabbt volter roterar påverkar armarnas position hur snabbt vi roterar i skruvar.  I illustrationen nedan ser du att tröghetsmomentet när armarna hålls helt utsträckta sjunker till hälften om den aktive tar in armarna utmed sidan och det sjunker ytterligare om man håller armarna korsade för bröstet. Skulle den aktive också korsa benen skulle tröghetsmomentet minska ytterligare, dock anses inte detta vara estetiskt tilltalande i gymnastiken. Det är också ytterst ovanligt att aktiva inom gymnastiken placerar ena armen ovanpå huvudet och andra armen på bröstet in mot armhålan som är fallet inom gymnastikens systeridrott simhopp, trots att tekniken innebär ett ännu mindre tröghetsmoment. 

En grupperad eller pikerad volt har också större tröghetsmoment än en sträckt volt när det kommer till att skruva då dessa positioner är bredare än den stäckta. Det leder till att en volt som utförs i sträckt position går snabbare att skruva jämfört med en pikerad och en grupperad volt. I figuren nedan kan du få en uppfattning om hur snabbt en skruv roterar (ω) i olika positioner (I), ju större tröghetsmoment desto mindre rotationshastighet. 

Du ska nu jämföra en kropp som rör sig rakt fram och har en rörelsemängd lika med massan (m) gånger hastigheten (v). Enligt Newtons första lag ändras inte rörelsemängden, om inga yttre krafter påverkar kroppen. Man säger att rörelsemängden är konstant. När det gäller rotationer motsvaras massan (m) av tröghetsmomentet (I) och hastigheten (v) av rotationshastigheten ω. Rotationshastigheten (ω) anges oftast i varv/min eller varv/ s. Inom gymnastiken kan rotationshastighet också anges som grader/s. 

Det som i exemplet med en kropp som rör sig rakt framåt skrevs ”massa (m) gånger hastighet (v)”, skrivs ”tröghetsmoment (I) gånger rotationshastighet (ω)” när det gäller rotation. Man säger även här att I x ω är konstant (ändrar sig inte) om inga yttre krafter påverkar. Man kan säga att det är Newtons första lag tillämpad på roterande kroppar. Begreppet I x ω kallas för spinn eller rörelsemängdsmoment. Men nu uppstår ett problem. Vad händer om tröghetsmomentet (I) plötsligt ändras under en luftfärd. Vi har konstaterat att den aktive kan ändra tröghetsmomentet med hjälp av inre krafter (muskelkrafter). Det som måste bli resultatet för att tröghetsmomentet (I) gånger rotationshastigheten (ω) ska vara oförändrat är att rotationshastigheten (ω) måste förändras i motsvarande grad så att värdet för I x ω bevaras. Man säger att spinnet är konstant under en luftfärd. 

Regeln säger att om du ökar tröghetsmomentet (I) minskar rotationshastigheten (ω) så att produkten blir lika stor som före förändringen. En fördubbling av tröghetsmomentet (I) ger en minskning av rotationshastigheten (ω) till hälften. En minskning av tröghetsmomentet (I) till 1/3 ger en rotationsökning till det tredubbla och så vidare. Du som ledare behöver naturligtvis inte sätta in värden i formler och göra beräkningar, men du bör förstå vad konsekvenserna blir om tröghetsmoment ändras eller om krafter, hävarmar och vridmoment ökas, samt hur impulser och rörelsemängd påverkar övningar. 

Om en sträckt volt ändras först till pikerad och sedan till grupperad och till sist sträcks ut igen sker alltså följande för ändringar: 

I x ω övergår till I/2 x 2ω som sedan blir I/3 x 3ω för att till slut återgå till I x ω igen. Som du ser bevaras spinnet hela tiden för: I x ω = I /2 x 2ω = I/3 x 3ω = I x ω.  

Skruvteknik

En skruv kan i praktiken skapas på två sätt, genom kontaktskruv och genom luftskruv. Kontaktskruv sker genom att den aktive skapar lite skruv i upphoppet med kroppen lite svankad, eller pikerad, och med armarna ut från kroppen. Därefter ökar den aktive skruvens rotationshastighet genom att räta på kroppen samtidigt som armarna dras in till kroppen.   

Den mest effektiva luftskruven är tiltskruv som skapas genom att den aktive startar en volt utan skruv som den aktive, med framför allt armarnas hjälp, tippar så att volten ligger snett i luften. Om volten startas i kraftig pik kan den aktive med höftmusklerna räta ut piken så att volten tiltas och därmed skapar rotationshastighet för skruven. En del av voltens rörelse omvandlas då till skruvrörelse. Ju mer tippning, desto snabbare skruv och lite långsammare volt. I många övningar använder sig den aktive av en kombination av både mark- och luftskruv. 

I filmen nedan får du se hur rotationer och skruvar skapas. 

Kontaktskruv

Kontaktskruv, som också kallas markskruv, kan användas för att skapa skruv på exempelvis friståendegolvet, tumblinggolvet, i trampetten och i räck eller barr samt i olika typer av piruetter och vändningar på olika underlag och redskap. Vid kontaktskruv använder den aktive sig av aktion- och reaktionskrafter för att skapa skruven. 

En kontaktskruv kan skapas i frånskjutet till en volt genom att skapa rotation längs den horisontella axeln (voltrotation), samtidigt som rotation kring den lodräta axeln (skruvrotation) skapas. Skruven skapas med hjälp av kraft från fötterna. Fötterna trycker så att ett vridmoment uppstår och den aktive börjar vrida armar och överkropp i den önskade skruvriktningen. 

När fötterna står fast mot underlaget kan den aktive börja vrida framför allt armarna och överkroppen i önskad skruvriktning. Det spinn som då skapas kommer att bibehållas under hela volten och kan bromsas endast vid nedslaget. Det är friktionen vid fötterna eller händerna som gör det möjligt att vrida igång skruven från underlaget. Om den aktive har stort tröghetsmoment mot skruven vid igångsättandet (lite pikering och armarna ut från kroppen vid volt framåt), kan rotationshastigheten ökas väsentligt genom att räta på kroppen och dra in armarna så nära rotationsaxeln som möjligt. Vid volt bakåt gäller det att ha lite svank och armarna ut från kroppen när den aktive med fötternas hjälp ska starta skruven. Du vet redan att sådana skruvar kommer att bibehållas under luftfärden och ge svårare landningar. Att ha skruv kvar i nedslag är alltid svårt för den aktive att bemästra. 

I filmen nedan får du se några exempel på kontaktskruvar. 

Att endast använda sig av kontaktskruv kan vara problematiskt eftersom skruven som skapas fortsätter genom hela volten till dess att den aktive landar. Skruven kan endast stoppas helt vid nedslaget, oavsett hur den aktive med olika tekniker i luften försöker minska skruvrotationen. Detta måste tas i beaktande vid landningen eftersom viss skruv kommer att finnas kvar i nedslaget och det ökar risken för skador och genererar också domaravdrag. När det gäller kontaktskruv i samband med multipla voltrotationer måste höjd, rotation och skruv skapas samtidigt. Det här innebär att skruven oftast startas för tidigt vilket ger en förflyttning i sidled och en sned ingång som även måste kompenseras för i landningen. Kraftfull kontaktskruv kan också leda till sneda upphopp och landningar även i betydligt enklare övningar.

Luftskruv

Det finns i huvudsak två tekniker som en aktiv kan använda sig av för att skapa skruvrotation utan att vara i kontakt med underlaget, hula-skruv och tiltskruv. Teknikerna bygger på lagen om aktion och reaktion och hula-skruven upphör i samma ögonblick som kroppsrörelserna som skapat skruven upphör. Tiltskruven pågår så länge som volten är tiltad. 

I filmen nedan får du se några exempel på luftskruvar. 

Hula-skruv

Hulaskruven, som också kallas kattskruv eller konisk skruv, har fått sitt namn från engelskans hula-hoop eftersom den efterliknar de rörelser du gör när du rockar med en rockring. Tekniken bygger på att den aktive i luften gör cirkulerande rörelser i höften åt ett håll, vilket som svar via aktion-reaktion skapar skruv åt motsatt håll. Skruven uppstår eftersom rörelserna varierar tröghetsmomentet. Antag att en aktiv hoppat rakt upp från trampolin med armarna högt över huvudet. Om den aktive nu gör rörelser som liknas vid att rocka rockring i luften ovanför sig, likt bilden nedan, kommer hela kroppen att vrida sig i motsatt riktning. Så fort den aktive slutar roterandet med armarna upphör resten av kroppens motrotation, men den aktive har kanske hunnit vända hela kroppen 180°. Har den aktive tid på sig och fortsätter rocka rockring så kan hen vända sig 360°. Om benen samtidigt roteras åt samma håll som armarna, blir en önskad vändning dubbelt så snabb. 

På bilden ser du att kroppen får en riktningsförändring (skruv) beroende på att armar och ben rör sig i motsatt riktning, en hula-skruv. 

Att enbart använda sig av hula-skruv är inte så effektivt då det tar tid att göra de rörelser som krävs för att uppnå önskad mängd skruv. Newtons tredje lag om aktion och reaktion innebär att en serie hula-rörelsen med höften medurs resulterar i att kroppen roteras moturs. På detta sätt kan den aktive utföra en halvskruv när hen går från en svankad till en krum position eller vice versa. Skruven upphör dessutom så fort som rörelserna upphör. Hulaskruven är därför snarare att föredra vid enklare övningar med skruv då den bara kan generera mellan en halv och en hel skruv och inte kräver någon voltrotation. Exempel på övningar där hula-skruv används är sitt-halvvändning upp till stå på trampolin samt grupperad eller pikerad framåtvolt med sen halvskruv.  

Tiltskruv 

Tiltskruven är en luftskruv som skapas från voltrotation genom att kroppen tiltas (tippas/ lutas) ut från voltplanet och energi överförs till den lodräta axeln i form av skruv. 

Tilt skapas med hjälp av asymmetriska kroppsrörelser i sidled under tiden i luften. Det kan handla om: 

  • olika armpositioner eller armrörelser 

  • rörelser med andra kroppsrörelser, exempelvis ben eller axlar 

  • vridning av överkroppen i pikerad eller grupperad position 

  • sidledes böjning i höften 

Vi ska titta närmre på två konkreta exempel på en tiltskruv. Om en aktiv startar en volt framåt i pikering kan den aktive med sina höftmuskler öppna pikeringen så att kroppen ligger snett i förhållande till den ursprungliga rotationsriktningen. Delar av den aktives spinn blir nu till skruv och resten ger fortfarande volt (men med något lägre voltrotation). Genom tiltningen omvandlas alltså voltrotation till skruvrotation. Armarna kan även röras så att tippningen av kroppen sker i den riktning som höfterna påbörjade. 

Startar en aktiv en rak volt bakåt är det svårare att tippa kroppen (svank som omedelbart rätas ut efter att den aktive lämnat underlaget underlättar). Armrörelsen blir här viktig. Precis som vid volt framåt delas spinnet upp så att voltens rotationshastighet avtar och skruv uppstår.

Tiltskruv kan bara användas i övningar med voltrotation och uppstår på grund av aktions- och reaktionskrafter. Principen är att tilten uppstår när asymmetri skapas. Asymmetri skapas exempelvis genom att den ena armen förs ned före den andra. När höger arm förs ned först resulterar det i att höger kroppshalva görs kortare i jämförelse med den vänstra. Det här resulterar i att vänsterskruv uppstår i framåtvolter och högerskruv skapas i bakåtvolter. Om vänster arm förs ned först gör det att vänster kroppshalva görs kortare i jämförelse med den högra. Det här resulterar i att högerskruv uppstår i framåtvolter och vänsterskruv uppstår i bakåtvolter. Det är alltså alltid den kortare sidan på kroppen som leder skruven.   

Mängden tilt kan ökas genom att addera andra kroppsrörelser efter ¼ (90°) skruv. Det kan då handla om att den andra armen förs ned i en cirkulär rörelse från ovanför huvudet ned mot yttersidan av låret, att båda armarna förs moturs eller en sidledes böjning i höften. 

På bilden ser du hur volten tiltas dels med armarnas hjälp och dels med att böja höften i sidled. 

Har den aktive i upphoppet skapat ett visst spinn vid en volt framåt eller bakåt, har hen exakt samma spinn vid nedslaget eftersom spinnet är konstant under hela luftfärden. Spinn startas med en kraft som verkar bakom eller framför tyngdpunkten under en viss tid, alltså kraft gånger avståndet till rotationscentrum gånger tiden (F x l x t). För att den aktive ska kunna stå still i nedslaget måste detta spinn upphöra genom lika mycket kraft (F x l x t) åt andra hållet. Den aktive måste träffa exakt rätt med fötterna i förhållande till sin tyngdpunkt och den rotationshastighet hen har. Ju mer spinn, desto längre bort från tyngdpunkten med fötterna. 

En skruv som startas från en pikerad volt med hjälp av tiltning genom höftuträtning måste avslutas genom att den aktive återgår till pikerat läge och föra tillbaka armarna på exakt motsatt sätt som när hen öppnade upp kroppen. Den aktive snurrar då i volt framåt, utan skruv. En uträtning av kroppen minskar voltens rotationshastighet (ω) till hälften, men spinnet är detsamma eftersom tröghetsmomentet (I) är dubbelt så stort för rak kropp som för pikerad kropp. Med den raka kroppen är den aktive förberedd på en bra landning. Teoretiskt sett skulle en tippning av kroppen 90° göra att volten tog helt slut, och all spinn skulle omvandlats till bara en skruv. 

Tiltskruv är den mest effektiva och dominerande skruvtekniken i avancerade volter inom gymnastiken och används i de flesta övningar med mer än en halv skruv samt i stort sett i alla skruvar där snabb skruvrotation krävs. Att skapa tilt i luften kan generera upp till tre hela skruvar per volt i bakåtrotationer och upp till 5 ½ skruv per volt i framåtrotationer. Principen innebär alltså att mer tilt ger mer skruv. 

I avancerade övningar används ofta en blandning av olika tekniker, på så sätt skapas förutsättningar för att kunna göra fler och mer effektiva skruvar än om endast en teknik skulle användas. Ett bra exempel på detta är dubbel pikerad volt framåt med 1 ½ skruv i andra volten, Rudy out Fliffis, som kan utföras på trampolin eller trampett. Från den pikerade positionen används en kombination av hulaskruv och tiltskruv genom att överkroppen/ axlar vrids i skruvriktningen. Den aktive avvaktar med att dra armarna intill kroppen och den sista pikuträtningen efter en kvarts skruv. Detta ger då störst skruvacceleration och snabbast skruv. 

Att stoppa skruv

För att stoppa en skruv använder man generellt sett samma metoder som skapar den, exempelvis ta ut den ena armen före den andra, ta ut båda armarna, skapa en asymmetrisk rörelse eller position eller pikera. 

I övningar med kontaktskruv kommer skruven som skapas att fortsätta genom hela volten till dess att den aktive landar. Detta måste tas i beaktande vid landningen eftersom viss skruv kommer att finnas kvar i nedslaget och det ökar risken för skador. Volter med enbart kontaktskruv är dock ovanliga, varför den aktive kan hjälpa till att minska skruv i exempelvis en salto med helskruv och framåtvolt med en och en halv skruv genom att föra ut en arm eller båda armarna från kroppen. Helt stopp i skruven får den aktive först när hen landar och fötterna kommer i kontakt med underlaget. 

I övningar med hula-skruv är det enklare eftersom hularörelsen inte kan generera mer än lite drygt 180° skruv och upphör då hularörelsen upphör. Tiltskruv avslutas genom att den aktive använder sig av samma teknik som hen skapade skruven med, vilket resulterar i en otiltad slutfas. Hinner den aktive inte återgå helt till den oskruvade volten och räta upp sig innan landningen, kommer den aktive landa snett/tiltad och med skruv kvar. Landningen blir både svår och farlig. 

Att otilta en kropp som skruvar genom tilt görs genom att motsatt rörelse som skapade tilten görs vid övningar med hela skruvar (1/1, 2/2, 3/3, etc) och samma rörelse som skapade tilten görs vid övningar med halva skruvar (1/2, 3/2, 5/3, etc). Det betyder att en aktiv som exempelvis för ned sin vänstra arm före den högra (skapa tilt) i en vänsterskruvad salto med hel skruv ska föra ut/upp sin högra arm före sin vänstra (otilta) inför landningen. 

Skruvriktning

De flesta aktiva föredrar att skruvar och piruetter snurrar åt vänster. Att rotera åt vänster kan även kallas att man roterar moturs. Mekaniska saker som bultar och skruvar skruvas genom att man roterar dem åt höger (medurs). Man säger att de är högergängade. De roteras åt vänster när man ska skruva loss dem. Vi kan alltså säga att de flesta aktiva är vänstergängade. Det är svårt att se skruvriktning när en aktiv är upp och ned, vid exempelvis handståendevändning. För en betraktare som ser skruven från sidan blir plötsligt vänstervarv högervarv, medan det för den aktive som har sig själv som referens inte är några problem att veta åt viket håll skruven går. Vi reder ut det eventuella problemet i filmen nedan. 

Energiformer

För att fullt ut förstå sig på volter och skruvar kan man förutom vridmoment och spinn, eller rörelsemängdsmoment, även titta på olika energiformer. Nedanstående är en fördjupningsdel, med text för dig som är intresserad.

Lägesenergi och rörelseenergi

Inom fysiken talar man om begreppet arbete (A). Ett arbete utförs när en kraft (F) får verka under en sträcka (s). Formeln för att beräkna hur mycket arbete som utförs blir alltså A = F x s. För att exempelvis lyfta upp en kropp som väger 60 kg går det åt en kraft som är 600 N (60 kg x 9,81 N). Om kroppen lyfts upp 0,2 m uträttas ett arbete som är knappa 600 x 0,2 = 120 Nm. Man säger att man utfört ett arbete som resulterat i att kroppen fått en lägesenergi. Om kraften (F) skrivs mg och sträckan s byts mot höjden h så blir lägesenergin = mgh. 

Om man i stället för att lyfta kroppen skjuter den framför sig blir arbetet till rörelse. Kroppen ökar farten ju längre sträcka man skjuter på. Om farten är 0 från början och har hunnit upp till v m/s på slutet kan arbetet beräknas till A = F x s = (m x a) x s = m x (v/t) x (t x v/2) = mv2/2. Utfört arbete har då blivit till rörelseenergi. Formeln för rörelseenergi = mv2/2. 

Om man har skapat en mängd energi, kan den alltid omvandlas till olika former av energi. Lägesenergi kan omvandlas till rörelseenergi och tvärtom. Hoppar en aktiv ned från en viss höjd, skapas en viss fart eller rörelseenergi. Springer en aktiv med en viss fart, kan den rörelseenergin omvandlas till höjd. Med formler kan det skrivas mgh = mv2/2. 

Vet du exempelvis hur högt (h) en aktiv hoppat upp från en trampolin, kan du räkna ut hur hög hastigheten var i upphoppet (och vid nedslaget). Det spelar ingen roll vad den aktive väger, eftersom massan (m) finns med på båda sidor av ekvationen (mgh = mv2/2) och alltså kan plockas bort. Vet du exempelvis vilken fart den aktive har uppåt vid släppet i räck, vet du exakt hur högt den aktive kommer, genom att använda formeln för att omvandla rörelseenergin till lägesenergi. 

Rotationsenergi

Enligt fysikens lagar blir allt utfört arbete någon form av energi, så vad händer när en kraft verkar på ett föremål som enbart kan rotera, alltså ett föremål som inte lyfts upp och som inte rör sig framåt. Tänk dig en cylinder (cykelhjul) som kan roteras kring en fast axel genom dess tyngdpunkt. Vi kan tänka att den roteras igång av en kraft (F) som sjunker nedåt en viss sträcka (s). Arbetet som utförs blir som angivits ovan F x s och kommer nu att kallas rotationsenergi. 

Formeln för rotationsenergin kommer att se ut ungefär som formeln för rörelseenergin. När man ökar farten på ett föremål rakt fram är det massan (m) som gör motstånd, och när man försöker rotera ett föremål är det dess tröghetsmoment (I) som står för motståndet. När man sätter fart rakt fram skapar man en hastighet (v) och när man roterar i gång ett föremål får man en vinkelhastighet, eller rotationshastighet, som resultat (ω). 

Formeln för rörelseenergi och för rotationsenergi är snarlika. Vi nöjer oss här med formeln för rotationsenergi utan att härleda den. Rörelseenergi skrivs mv2/2 och rotationsenergi skrivs Iω 2/2. 

Vid en volt säger man att ansatshastigheten (rörelseenergin mv2/2) omvandlas dels till höjd (lägesenergi), dels till volt (rotationsenergi). Energi är oförstörbar enligt fysikens lagar, så ju mer hastighet i ansatsen, desto högre och snabbare volt kan det bli. Ju mer höjd, desto mindre rotation kan det bli och tvärtom. Om all rörelseenergi skulle användas till att nå maximal höjd, det vill säga om kraften från upphoppet är riktad rakt genom tyngdpunkten, blir det inget kvar till att göra någon form av volt. 

Hög fart vid ansats samt kraft från armar och ben vid upphoppet, skapar den energi som sen kan fördelas till dels lägesenergi (höjd), dels rotationsenergi (volter med eller utan skruv).