Keilapallo: Uppoaako vai kelluuko? Kumoamme käsityksesi! Opi kelluvuuden tiede!

Olen Ken Kuwako, tiedevalmentaja. Joka päivä on koe.

Pallojen kelluvuuskoe!

Tällä kertaa meillä on neljä erilaista palloa: golfpallo, lacrosse-pallo, pehmeä baseball-pallo (softball) ja tietysti keilapallo. No niin, mikä näistä palloista mielestäsi kelluu vedessä? Tee päässälaskelma. Ajatusaika alkaa NYT!

Vastaus… Tässä on video kokeen tuloksista.

Uskomatonta kyllä, vedessä kelluivatkin pehmeä baseball-pallo ja keilapallo! Osuiko arvauksesi oikeaan?

”Mitä? Keilapallo? Sehän on niin painava! Miten se voi kellua?!” Kuulen jo teidän yllättyneet huudahdukset. Juuri tämä ilmiö – ”painava mutta kelluva” – tekee kokeesta niin mielenkiintoisen. Tämä intuitiotamme vastustava tulos kertoo, että ”painon” ja ”kellumisen/uppoamisen” suhde on itse asiassa paljon monimutkaisempi.

※ PS: Sain tämän idean opettaja O:lta. Olin todella yllättynyt, kun hän oli vaivautunut hankkimaan keilapallon kokeiluun!


Ei vain ”paino”! Kelluvuuden salaisuus

Keilapallon käyttäminen on tässä kikka. Tiesitkö, että keilapalloissa on painoyksikkö ”pauna” (pound), ja eri paunaiset pallot kelluvat tai uppoavat? Vaikka pallot näyttävät samalta, niiden paino ja painoon suhteutettu tilavuus vaikuttavat kelluvuuteen.

Keilapallojen ulkomuoto on lähes identtinen, mutta niiden paino (paunat) vaihtelee suuresti, eikö vain? Tämä johtuu siitä, että painoa säädetään muuttamalla pallon sisällä olevan materiaalin tiheyttä.

Keilapallojen halkaisija on standardoitu noin 21,8 cm:iin (ympärysmitta noin 68,6 cm). Tämän vuoksi pallon ”tilavuus” pysyy lähes samana paunasta riippumatta. Alla olevassa taulukossa verrataan yleisimpien keilapallojen massaa ja niistä laskettua tiheyttä.

Keilapallon massa-, tilavuus- ja tiheysvertailu paunittain

Pauna Massa (kg) Tilavuus (cm³) Tiheys (g/cm³)
6 約 2.72 約 5425 約 0.50
8 約 3.63 約 5425 約 0.67
10 約 4.54 約 5425 約 0.84
12 約 5.44 約 5425 約 1.00
14 約 6.35 約 5425 約 1.17
15 約 6.80 約 5425 約 1.25
16 約 7.26 約 5425 約 1.34
Avain tämän ilmiön ymmärtämiseen on ”tiheys” ja ”kelluvuus”. Se, kelluuko vai uppoaako esine vedessä, ei riipu ainoastaan sen painosta, vaan ”tiheydestä”. Tiheys on massaa (painoa) tilavuusyksikköä kohden. Toisin sanoen se kertoo, kuinka ”tiiviisti pakattu” vai ”harva” aine on. Jos tiheys on pienempi kuin vedellä (n. 1.0 g/cm³), esine kelluu. Jos se on suurempi, se uppoaa.

Vaikka keilapallo näyttää painavalta, sen sisällä voi olla onteloita tai materiaaliyhdistelmä on optimoitu niin, että sen tiheys onkin yllättävän pieni, eli pienempi kuin veden. Sen sijaan golf- ja lacrosse-pallot ovat pienempiä, mutta ne ovat tiiviisti pakattuja, ja niiden tiheys on vettä suurempi – siksi ne uppoavat.

On hauskaa, miten jo arkisilla esineillä tehty, hieman suurempi koe voi johtaa näin mielenkiintoisiin ja yllättäviin tieteellisiin löytöihin! Kokeilkaa tekin lähipiirissänne: ”Kelluuko vai uppoaako?” Siellä odottaa varmasti uusi oivallus!

浮力と密度の科学:名探偵コナンと沈んだトマトが浮く理由

【科学監修】甘いトマトは沈む!?付箋は濡らすと強くなる!?日常で使える科学の裏ワザ2選「チャンハウス」)


Yhteystiedot ja pyynnöt

Tuo tieteen ihmeet ja hauskuus lähemmäksi! Olen koonnut selkeästi kotona tehtäviä hauskoja tieteellisiä kokeita ja niiden niksejä. Selaa ja etsi lisää! ・Tietoa ylläpitäjä Ken Kuwakosta löydät tästä ・Erilaiset pyynnöt (kirjoittaminen, luennot, tiedekurssit, TV-konsultointi, esiintymiset jne.) tästä ・Uusimmat artikkelit löydät X:stä!

Tiede-vinkit-kanava julkaisee kokeiluvideoita!