Kaksi BeeSpiä, yksi nerokas temppu! Hämmästyttävä koe liikelakien visualisointiin
Hei, olen fysiikan valmentaja Ken Kuwako. Joka päivä on uusi koe!
Tiesitkö, että kaikilla ympärillämme olevilla liikkeillä on yhteinen, hämmästyttävän yksinkertainen laki? Olipa kyse painavan kuorman työntämisestä tai vauhdin hurmasta polkupyörällä alamäkeen laskettaessa, nämä ilmiöt selitti Isaac Newton matemaattisesti kuuluisalla liikelaillaan (liikeyhtälö). Tänään esittelen teille kokeen, jossa käytämme luokkahuoneen tuttuja välineitä tämän maailmankaikkeuden perussäännön paljastamiseen.
Kahden nopeusmittarin taikaa
Luonnontieteiden tunneilta monelle tuttu nopeusmittari on Bee-Spi.
Yleensä tällä laitteella mitataan vain yksittäinen läpikulkunopeus, mutta tiesitkö, että käyttämällä kahta laitetta peräkkäin voimme laskea tarkasti kappaleen kiihtyvyyden eli sen, kuinka nopeasti vauhti kasvaa?
Toteutus on hyvin suoraviivainen. Mitataan kahden Bee-Spin välinen etäisyys ja lukitaan ne paikoilleen. Kiinnitetään koekärryn nokkaan syömäpuikko, joka kulkee molempien mittarien läpi. Ensimmäinen laite mittaa alkuvauhdin ja toinen loppuvauhdin. Tässä kohtaa fysiikka muuttuu mielenkiintoiseksi: sijoittamalla lukemat tähän kaavaan
saamme selville näkymättömän kiihtyvyyden. Katso alta, miltä koe näyttää käytännössä:
Haasteena vakiovoima
Tämän kokeen suurin haaste on se, että koekärryä pitäisi vetää koko ajan täsmälleen samalla voimalla. Käsin vetäessä voima vaihtelee väistämättä, mikä sotkee tarkat tulokset. Ratkaisuna käytimme ammattilaistason apuvälinettä, Yagamin vakiovoimalaitetta. Sen avulla voimme varmistaa, että veto pysyy tasaisena koko kokeen ajan.
Kun tällaiset yksityiskohdat on hiottu kuntoon, luonnon kauniit lainalaisuudet alkavat vihdoin paljastua.
Kuvaajista löytyvä maailmankaikkeuden järjestys
Kokeessa kerätään runsaasti dataa muuttamalla kärryn massaa lisäpainoilla tai vaihtamalla vetävän voiman suuruutta. Kun saadut arvot piirretään kuvaajalle, esiin nousee hämmästyttävän selkeä yhteys:
a = k F / m
Tämä tarkoittaa käytännössä sitä, että kiihtyvyys on suoraan verrannollinen voimaan ja kääntäen verrannollinen massaan. Newtonin 1600-luvulla oivaltama yhtälö ma = F on edelleen perusta, jolla laukaistaan raketteja kuuhun tai ohjataan itseajavien autojen jarrujärjestelmiä. On aika kiehtovaa ajatella, että tavallinen syömäpuikko ja nopeusmittari voivat johtaa meidät näin valtavien, koko universumia hallitsevien lakien äärelle. Eikö fysiikan luokka tundukin nyt hieman jännittävämmältä paikalta?
Yhteystiedot ja tiedustelut
Tuo tieteen ihmeet ja ilo lähemmäs arkea! Blogistani löydät vinkkejä ja ohjeita hauskoihin kotikokeisiin. Tutki ja innostu!
・Tiedeblogini on nyt myös kirjana. Lue lisää täältä.
・Lisätietoja ylläpitäjä Ken Kuwakosta löydät täältä.
・Yhteydenotot (kirjoitustyöt, luennot, tiedepajat, TV-konsultointi jne.) täältä.
・Seuraa uusimpia päivityksiä X-palvelussa!
Katso koevideoita Tieteen niksinurkka -kanavalta!
７月のイチオシ実験！
夏でプシュッと爽やか実験！
テレビ番組監修・イベント等のお知らせ
-
時速２００ｋｍで走るランボルギーニが、長さ１２ｍのテーブルクロスを一瞬で引き抜く——そんな常識破りの実験が、ふたたびテレビの世界で大きな話題になりました。しかも今回は「視聴者が選ぶワクワク実験ランキング」で、なんと堂々の第１位を獲得したのです。Tverでまだ見ることができるのでぜひご覧ください。
- 7月18日（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。
- 12月26日（土） ナリカサイエンスアカデミー（教員向け実験講習会）開催
書籍のお知らせ
- ７月16日発売 『高校入試 分解問題集 理科』（学研）…難しい問題も小さな問題に分解することで、問題を解くことができます。そんな分解の技術が身につくように深く関わりを持って作りました。
- 『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。
各種SNS（更新情報をお届け！）
【日本語】X(Twitter)／instagram／Facebook 【英語】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。
- ”Neutraloinnin” synnyttämä taianomainen valkoinen sameus: Kalkkiveden ja hiilidioksidin yllättävä kemiallinen reaktio
- Ämpäristä ja putkesta tiedelabra! Äänen aallonpituuden mittaaminen älypuhelimella (ilmapatsaan resonanssikoe)
- Miksi vatsa ei sulata itseään? Mitä 170 vuotta sitten sattunut räjähdysonnettomuus paljasti（Video: ”Ihmiskehon ruoansulatuksen ihme”）
- Näin rakennukset taistelevat maanjäristyksiä vastaan! Kaikki nesteytymisestä heiluriväsyttimiin selitettynä [Miraikan]
- Näe näkymätön sähkö! Kelan salaperäinen vaihe-ero
- Lyöntien määrä ja vahinko eivät ole sama asia! Becquerelit ja sievertit nyrkkeilyn kautta
- Kaada vettä ja kuutio ilmestyy tyhjästä！ CMY-vesilaatikon värien vähennyslaskun ihme
- Laite, joka näyttää äänen silmillesi — Styroksipalat leijuvat ilmassa Kundtin putkessa
- Kytkin poikki, mutta se ei pysähdy！Kelan sähkövärähtelyn salaisuus paljastuu sensorilla (EasySense V-Hub)
