Kun jääkaapista tulee laboratorio: Jousilla ja magneeteilla piirtyvä seisovien aaltojen kiehtova maailma

Olen fysiikan valmentaja Ken Kuwako. Jokainen päivä on uusi koe.

Kitaristin loihtimat kauniit sävelet konserttilavalla tai suihkussa kauniisti resonoiva laulu – kaikkien näiden ilmiöiden takana piilee näkymätön maailma täynnä aaltoja. Eikö olisikin jännittävää, jos voisit luoda omissa käsissäsi ihmeellisen maailman, jossa nämä aallot näyttävät pysähtyvän paikoilleen? Tänään esittelen fysiikan tunneilta tutun kestosuosikin eli seisovan aallon havainnollistamisen. Tämän niksin avulla voit kokeilla sitä helposti kotona, aivan yksin.

Aaltojen taidetta opetusjousella

Oletko koskaan kuullut fysiikan opetukseen tarkoitetusta pitkästä kierrejousesta? Se on fysiikan opettajille korvaamaton työkalu, sillä sen avulla kielen värähtelyn synnyttämät seisovat aallot voidaan visualisoida niin selkeästi, että se tuntuu melkein hidastuskuvalta. Yleensä tämä koe vaatii kaksi ihmistä: toinen pitelee jousen päätä tiukasti paikallaan ja opettaja heiluttaa toista päätä. Oppitunneilla oppilaat auttavat minua mielellään, mutta entä jos haluaisit kokeilla tätä kotona? Ilman kaveria se on ollut tähän asti hankalaa.

Tiederesepti soololeikkeihin kotona

Kotona ei yleensä ole erikoisjousia, ja toisen pään kiinnittäminen yksin voi olla haastavaa. Siksi haluan jakaa kollegani, opettaja O:n, opettaman nerokkaan niksin, jolla voit kokeilla tätä kotonasi täysin itsenäisesti. Suuret kiitokset opettaja O:lle tästä loistavasta ideasta!

Tiederesepti: Näin se onnistuu

Tarvikkeet:

Pitkä jousi (löytyy hyvin varustelluista rautakaupoista tai harrasteliikkeistä), magneettipidike/klipsi.

Jos sopivaa jousta ei löydy, voit käyttää myös tavallista mustekalaa tai kuormahihnan kumia, joita saa melkein mistä tahansa rautakaupasta.

Vaiheet:

① Kiinnitä magneettipidike jousen toiseen päähän.

② Napsauta magneetti kiinni jääkaapin oveen tai muuhun metallipintaan.

Tämä magneettikiinnitys on koko homman ydin! Se pitää jousen tukevasti paikallaan vahingoittamatta sitä ja toimii melkein missä vain. Se on yksinkertaisuudessaan suorastaan nerokas oivallus!

③ Ota kiinni jousen toisesta päästä ja ala heiluttaa sitä rytmikkäästi.

Heilutusnopeus muuttaa kaiken! Hämmästyttävä seisova aalto

Kun alat heiluttaa jousta, silmiesi eteen ilmestyy kaunis seisova aalto. Seisova aalto on kiehtova ilmiö, jossa etenevä aalto ja takaisin heijastuva aalto kohtaavat ja yhdistyvät niin, että aalto näyttää vain värähtelevän paikallaan liikkumatta eteenpäin. Kun heilutat hitaasti, syntyy yksi suuri kaari eli perustaajuus. Kun lisäät hieman nopeutta, keskelle ilmestyy paikallaan pysyvä kohta eli solmu – tämä on toinen ylävärähtely. Vielä nopeammin heiluttamalla saat aikaan kolmannen ylävärähtelyn ja niin edelleen.

Perustaajuus

Toinen ylävärähtely

Aaltokuviot vaihtuvat sitä mukaa, kun muutat kätesi värähtelynopeutta (taajuutta). Se tuntuu melkein siltä kuin soittaisit jotakin soitinta!

Pienillä nikseillä fysiikka muuttuu läheiseksi ja konkreettiseksi. Mielestäni tieteen hienous on juuri siinä, että voimme koskettaa luonnonlakeja käyttämällä arkisia esineitä ilman valtavia laitteistoja. Sivuhuomautuksena mainittakoon, että eräs lapsi opetti minulle, että tämä jousi tekee todella hauskoja liikkeitä, kun sen antaa ”kävellä” alas portaita. Katso video kokeilusta täältä:

Tiedätkö sinä muita hauskoja kokeita, joissa hyödynnetään aaltoja? Jos sinulla on hyviä ideoita, kerro niistä minulle!

Yhteydenotot ja tiedustelut

Tieteen ihmeet ja hauskuus kuuluvat kaikille! Kerään tänne helposti ymmärrettäviä ja hauskoja tiedekokeita, joita voit kokeilla kotona. Tutustu ja löydä omat suosikkisi!

Tiedemuistiinpanoistani on koottu kirja. Lue lisää täältä.

Lisätietoa minusta (Ken Kuwako) löydät täältä.

Yhteydenotot (kirjoituspyynnöt, luennot, tiedetyöpajat, TV-konsultointi jne.) täältä. – Seuraa uusimpia päivityksiä X-palvelussa!

Tiedevideot YouTube-kanavalla!

２月のイチオシ実験！梱包材で遊ぼう！

• 静電気の時期になってきました。子供と一緒に梱包材で盛り上がろう！→ やめられなくなる！静電気実験２０

体中に梱包材をはりつけてみよう！

テレビ番組等・科学監修等のお知らせ

• 「月曜から夜更かし」（日本テレビ）にて科学監修・出演しました。

書籍のお知らせ

• 1/27 『見えない力と遊ぼう！電気・磁石・熱の実験』（工学社）を執筆しました。
• サクセス15 ２月号にて「浸透圧」に関する科学記事を執筆しました。
• 『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。

講師等・ショー・その他お知らせ

• 2/20（金）「生徒の進学希望実現支援事業」研究授業＠福井県立若狭高等学校　講師
• 3/20（金）　日本理科教育学会オンライン全国大会2026「慣性の法則の概念形成を目指した探究的な学びの実践」について発表します。B会場 第３セッション： 学習指導・教材（中学校）③　11:20-12:20
• 7/18（土）　教員向け実験講習会「ナリカカサイエンスアカデミー」の講師をします。お会いしましょう。
• 10/10（土）　サイエンスショー予定
• 各種SNS　X(Twitter)／instagram／Facebook／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。