Luo aurinkokunta teräspallolla ja magneettilla！ Koe planeettojen liike kartiopendulilla
Olen Ken Kuwako, tiedevalmentajasi. Jokainen päivä on uusi koe!
”Miksi planeetat liikkuvat nopeammin lähellä Aurinkoa ja hitaammin kauempana siitä?” Rakensin tätä avaruuden arvoitusta varten yksinkertaisen mutta näyttävän kokeellisen laitteen, joka toimii täydellisesti myös luokkahuoneessa. Tarvitset vain teräskuulan, narun ja magneetin. Näiden arkisten välineiden sisään kätkeytyy luonnonlaki, jonka Johannes Kepler löysi jo yli 400 vuotta sitten.
Magneetti on “Aurinko”, kuula on “planeetta” — näin malli toimii
Rakensin planeettojen liikettä jäljittelevän kartiopendelimallin. Kiinnitin teräskuulan narun päähän ja asetin magneetin sen alapuolelle. Magneetti toimii Auringon roolissa ja kuula planeettana. Kun kuula pyörii ympyrärataa, tapahtuu jotain todella kiehtovaa: kuula kiihtyy magneetin lähellä ja hidastuu loitotessaan siitä. Jo pelkkä liikkeen seuraaminen auttaa ymmärtämään planeettojen ratojen perusidean hämmästyttävän selkeästi.
Tässä näkyy Keplerin laki käytännössä!
Tämä liike on juuri sitä, mitä 1600-luvun tähtitieteilijä Johannes Kepler havaitsi tutkiessaan planeettojen ratoja. Hän löysi tärkeän säännön: “Planeetat liikkuvat nopeammin ollessaan lähempänä Aurinkoa.” Tätä kutsutaan Keplerin toiseksi laiksi eli pinta-alalaiksi.
Vaikka nimi kuulostaa vaikealta, idea on yllättävän yksinkertainen. Planeetta “pyyhkäisee” Auringon ympärillä yhtä suuren pinta-alan samassa ajassa riippumatta siitä, missä kohtaa rataansa se on. Lähellä Aurinkoa planeetta liikkuu nopeasti lyhyen matkan, kauempana hitaasti pidemmän matkan — ja pinta-ala pysyy samana. Tässä kokeessa magneetin vetovoima toimii Auringon gravitaation korvikkeena ja saa liikkeen näyttämään hämmästyttävän aidolta.
Miksi nopeus muuttuu? Vastaus löytyy energiasta
Tämän ilmiön avain on energian säilymisen laki. Kun teräskuula lähestyy magneettia, magneettinen potentiaalienergia muuttuu liike-energiaksi ja kuula kiihtyy. Kun kuula taas loittonee, osa liike-energiasta muuttuu takaisin potentiaalienergiaksi, jolloin vauhti hidastuu.
Täsmälleen sama tapahtuu oikeille planeetoille. Auringon gravitaatioenergia ja planeetan liike-energia vaihtuvat jatkuvasti keskenään, mutta kokonaisenergia pysyy muuttumattomana. Näin planeetat ovat tanssineet ratojaan jo miljardien vuosien ajan.
Helppo projekti opetukseen
Moni opettaja kokee, että planeettojen liikkeitä on vaikea havainnollistaa näkyvästi. Mutta tämän laitteen rakentaa nopeasti pelkästä narusta, teräskuulasta ja magneetista. Heti kun oppilaat näkevät mallin liikkuvan omin silmin, heidän kiinnostuksensa herää aivan eri tavalla. Kokeen hienous on siinä, että se tuo valtavan kokoisen maailmankaikkeuden yhtäkkiä käsin kosketeltavan lähelle. Kokeile ihmeessä itse!
Kyselyt ja yhteydenotot
Tuodaan tieteen hauskuus ja ihmeet lähemmäs arkea! Jaan helposti toteutettavia tiedevinkkejä ja hauskoja kotikokeita kaikenikäisille. Käy tutustumassa muihinkin sisältöihin!
・“Science Material Book” on nyt saatavilla! Lisätiedot täältä.
・Lue lisää tekijästä Ken Kuwakosta täältä.
・Erilaiset yhteistyöpyynnöt (kirjoitukset, luennot, tiedetyöpajat, TV-esiintymiset jne.) täältä.
・Seuraa uusimpia päivityksiä X:ssä (entinen Twitter)!
Katso lisää videoita!
５月のイチオシ実験！
キーンと冷えるドライアイス！気温が上がってくるこの時期・ドライアイスを使った昇華・凝結・等速度直線運動の実験はいかが？
液体ゼロ！ドライアイスが消えるまでの３時間を科学する（昇華・凝結・等速度直線運動）
テレビ番組監修・イベント等のお知らせ
- 4月30日（木）「THE突破ファイル」（日本テレビ）の科学監修を担当しました。
- 5月8日（金）理科教育ニュースを担当しました。
- 6月14日（日） 千葉大学インスタレーション「探究」にて講師を務めます
- 6月26日（金） 千葉大学の公開研究会（中学理科について授業公開予定）
- 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。
書籍のお知らせ
- 『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！）
X(Twitter)／instagram／Facebook（日本語）
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。
