Yksi sormi saa lasin laulamaan！Viinilasiin piilotettu resonanssin tiede

Täällä tiedevalmentaja Ken Kuwako. Joka päivä on uusi koe!

Oletko koskaan kokeillut saada viinilasin laulamaan yhdellä ainoalla sormella? Se kuulostaa melkein kuin orkesterin soittimelta – ja tunne on yhtä taianomainen kuin miltä se kuulostaakin.

Katso ensin video

Kun kostutat sormen kevyesti ja liu’utat sitä varovasti viinilasin reunaa pitkin, lasista syntyy hämmästyttävän kirkas ja kaunis ääni. Kuuntele itse videolta, miltä se kuulostaa.

Miksi ääni syntyy? Kitkan ja värähtelyn salaisuus

Miltä kuulosti? Tuon puhtaan äänen taustalla on lasin oma ominaistaajuus. Kun kostea sormi liikkuu lasin reunaa pitkin, sormen ja lasin välillä tapahtuu jatkuvasti pieniä vaiheita, joissa sormi hetkeksi tarttuu pintaan ja sitten liukuu eteenpäin.

Täsmälleen sama ilmiö tapahtuu viulussa, kun jousi liikkuu kielten päällä. Nämä nopeat pienet kitkaliikkeet saavat koko lasin värähtelemään.

Kun syntynyt värähtely osuu yhteen lasin ominaistaajuuden kanssa, ääni voimistuu ja alkaa soida erityisen kirkkaasti. Ominaistaajuus tarkoittaa taajuutta, jolla esine värähtelee kaikkein helpoimmin.

Ajattele vaikkapa keinua. Jos työnnät sitä juuri oikeaan rytmiin, keinu heilahtaa yhä korkeammalle. Viinilasi käyttäytyy samalla tavalla: kun värähtely osuu täydelliseen rytmiin, lasi alkaa resonoida voimakkaasti.

Lasin muoto, materiaali ja veden määrä muuttavat ääntä

Yksi hauska havainto on se, että veden lisääminen lasiin madaltaa ääntä.

Kun vettä tulee enemmän, värähtelevän järjestelmän massa kasvaa. Tällöin ominaistaajuus pienenee ja äänen korkeus laskee. Tämän ansiosta useilla laseilla voidaan rakentaa kokonainen asteikko lisäämällä jokaiseen eri määrä vettä.

Tätä periaatetta hyödyntää oikea soitin nimeltä lasiharppu, jota kuulee joskus jopa konserttilavoilla.

Myös materiaalilla on merkitystä. Kristallilasit soivat yleensä paremmin kuin tavalliset lasit.

Kristallilasi sisältää esimerkiksi lyijyä tai sinkkioksidia, mikä tekee siitä tiheämpää materiaalia. Tällöin värähtely säilyy pidempään ja ääni kantaa kauniimmin. Tavallinen paksu lasi puolestaan vaimentaa värähtelyä nopeammin, jolloin ääni ei soi yhtä puhtaasti.

Myös lasin paksuus ja muoto vaikuttavat sekä äänen korkeuteen että sen sointiin.

Resonanssia löytyy kaikkialta ympäriltämme

Tämän ilmiön ytimessä on fysiikan käsite nimeltä resonanssi.

Resonanssia esiintyy monissa arkisissa ja historiallisissa ilmiöissä. Esimerkiksi kuuluisa Tacoma Narrowsin sillan romahdus liittyi osittain siihen, että tuulen aiheuttamat värähtelyt osuivat lähelle sillan omaa värähtelytaajuutta.

Sama periaate selittää myös tarinat oopperalaulajista, jotka rikkovat lasin voimakkaalla korkealla nuotilla. Jos äänen taajuus vastaa lasin ominaistaajuutta, värähtely voi kasvaa niin suureksi, että lasi särkyy.

Aika hämmästyttävää, että yhden sormen aiheuttama kitka johdattaa näin syvälle fysiikan maailmaan!

Kokeile itse kotona!

Ohje on hyvin yksinkertainen:

① Aseta viinilasi vakaalle alustalle.
② Kostuta sormenpää vedellä.
③ Paina sormi kevyesti lasin reunaa vasten ja liikuta sitä tasaisella nopeudella ympyrää pitkin.
④ Kun oikea tuntuma löytyy, lasi alkaa laulaa kirkkaasti.

Kokeesta tulee vielä hauskempi, kun vaihtelet veden määrää tai käytät erikokoisia laseja ja vertailet ääniä keskenään. Saat samalla pienen fysiikan tutkimusprojektin kotiin. Lopputulos saattaa yllättää – ääni on usein paljon kauniimpi kuin osaisi odottaa!

Yhteydenotot ja yhteistyö

Tieteestä voi tehdä hauskaa ja helposti lähestyttävää! Sivustolla esitellään kotona tehtäviä tiedekokeita sekä selkeitä vinkkejä niiden onnistumiseen. Kannattaa tutustua myös muihin artikkeleihin.

・Tiedeaiheisista julkaisuista lisää tietoa täältä
・Lisätietoja Ken Kuwakosta täältä
・Kirjoitus-, luento-, työpaja-, TV-asiantuntija- ja muut yhteistyöpyynnöt täältä ・Uusimmat artikkelit ja päivitykset löytyvät myös X:stä!

Tiedenikkarin kanavalla julkaistaan jatkuvasti uusia kokeiluvideoita!

６月のイチオシ実験！

レモンやオレンジで風船を割ろう！インパクトが抜群のリモネン風船の実験

テレビ番組監修・イベント等のお知らせ

• ６月３日（水）20:30〜　「バカリズムのちょっとバカりハカってみた！」（テレビ東京）を科学監修・出演します。テーマは「そばの出前は何人前まで運べるのか、限界を測ってみた」です。　
• ６月４日(木)　7:00〜　「THE突破ファイル」（日本テレビ）について科学監修しました。
• 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）　公開研究会「脱作業化！デジタル化と段階的指導で実現する オームの法則の探究」
• ６月28日（日）　ダビンチマスターズ＠昭和女子
• 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）

BlueSky／Threads（英語）

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。