Ei enää piknikin ärsytystä! Viltin paikallaan pitävä salaisuus on “rakojen fysiikka”

Moi! Olen tiedevalmentaja Ken Kuwako. Joka päivä on uusi koe.

Hei kaikille! Oletko koskaan kokenut sitä hetkeä piknikillä tai urheilutapahtumassa, kun levität eväsretkipeiton ja hups – tuuli tarttuu siihen ja koko komeus on lennossa? Juuri kun olit avaamassa eväsrasiaa, peitto alkaa lepattaa ja hiekkaa pölisee joka puolelle… Tämä on klassinen ulkoilmaelämän haaste, mutta tiesitkö, että tiede tarjoaa tähän tyylikkään ratkaisun?

Tällä kertaa pureudumme luonnontieteen opettajan näkökulmasta Tokion poliisilaitoksen sosiaalisessa mediassa viraaliksi nousseeseen niksiin: näin pidät retkipeiton maassa ilman painavia kiviä tai kiiloja!

https://x.com/MPD_bousai/status/1151263471754866688?s=20

Testasimme keinon, jolla retkipeitto pysyy paremmin paikallaan tuulessa. Sido peiton neljä kulmaa kuminauhalla noin 6 cm matkalta. Taita sitten solmitut kulmat ja peiton reunat sisäänpäin maata vasten ja levitä peitto. Se ei lähde lentoon pienellä tuulella! Tämä toimii loistavasti paikoissa, joissa maakiiloja ei voi käyttää. Kokeile ihmeessä!

Tuulen ja retkipeiton näkymätön kamppailu

Tarkastellaanpa ensin, miksi retkipeitto lentää niin helposti karkuun. Katso tämä video:

Retkipeiton reunat ovat erittäin kevyet, ja pienikin ilmavirta saa ne lepattamaan. Tuo pieni rako reunan alla on ratkaiseva. Kun tuuli pääsee peiton alle, se nostaa reunaa ja luo kulman, jolloin tuulen voima alkaa puskea peittoa suoraan ylöspäin. Kun peitto kerran nousee, sen taakse muodostuu ilmapyörteitä. Nämä pyörteet saavat peiton lepattamaan hallitsemattomasti ja voimakkaasti.

Kulmat haltuun kuminauhan magialla

Tässä kohtaa poliisin niksi – kulmien sitominen kuminauhoilla – astuu kuvaan. Se saattaa näyttää vaatimattomalta, mutta taustalla on hämmästyttävän looginen fysiikka. Testasin tämän itsekin!

Kun sidot kulman tiukasti kuminauhalla, peiton materiaali pakkautuu tiiviisti yhteen. Tämä tekee kaikkein herkimmin nousevasta osasta eli kulmasta paikallisesti raskaamman. Tieteen kielellä sanottuna kasvatamme tiheyttä ja siten hitautta (inertiaa). Painavampi kulma haluaa pysyä maassa painovoiman ansiosta, mikä estää tuulta saamasta sitä ensimmäistä kriittistä otetta peiton reunasta. Se on kuin käyttäisi näkymättömiä pikkupainoja!

Rakojen tukkiminen: Virtausmekaniikan viisautta

Toinen tärkeä vaihe on reunojen taittaminen sisäänpäin niin, että peitto on tiiviisti maata vasten.

Kun taitat reunat alle, rako peiton ja maan välillä katoaa. Tuulen sisäänpääsyreitti suljetaan. Periaate on sama kuin kilpa-autoissa, jotka on suunniteltu kulkemaan mahdollisimman lähellä asfalttia ilmanvastuksen ja nosteen minimoimiseksi. Kun alla ei ole tilaa ilmalle, tuuli ei pääse nostamaan peittoa. Itse asiassa peiton yli puhaltava ilma voi jopa painaa sitä tiukemmin maahan!

Tiede tekee ulkoilusta hauskempaa

Vaikka sinulla ei olisi kiviä tai kiiloja, neljä kuminauhaa riittää valjastamaan fysiikan puolellesi. Juuri tässä piilee arjen tieteen hienous!

Painovoiman keskittäminen (kulmien painottaminen kuminauhalla)

Ilmavirran katkaiseminen (reunojen taittaminen sisään)

Tämä yhdistelmä pelastaa piknikisi. Seuraavan kerran kun pakkaat laukkusi retkeä varten, muista sujauttaa mukaan muutama kuminauha!

Kyselyt ja yhteistyö

Tiede on ihmeellistä ja hauskaa! Olen koonnut helppoja kotikokeita ja vinkkejä, joiden avulla kuka tahansa voi oppia uutta. Käy tutkimassa lisää!

Science Notebook on nyt kirja! Katso lisätiedot täältä.

Lue lisää minusta, Ken Kuwakosta, täältä.

Tiedustelut (kirjoitustyöt, luennot, tiedepajat, TV-konsultointi jne.) täältä.
・Seuraa uusimpia päivityksiä X-palvelussa!

Tiedevinkkien YouTube-kanavalta löydät koe-videoita!

3月のイチオシ実験!

  • 押し花を作ろう!:梅や桜の花の押し花を作ってみましょう。特別なケースに入れると、長く保存できて、しおりにもなります。

テレビ番組・科学監修等のお知らせ

書籍のお知らせ

講師・ショー・その他お知らせ

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。