Fysiikkaa piilossa marmorikuulassa! Näin Pokémonin rullaava kytkinlelu opettaa energian muuntumista
Olen Science Trainer Kuwako Ken. Joka päivä on kokeilupäivä.
Marmorikuula vierii alas rinnettä, kallistaa keinulautaa, avaa oven ja lopulta Poké Ball napsahtaa kiinni. Entä jos tällainen Pythagora Switch -tyylinen ketjureaktio voitaisiin rakentaa Pokémon-maailmaan? Silloin lasten innostumiselta tuskin voisi välttyä! Tällä kertaa kerron, kuinka pelasimme perheessämme täysillä Koroga Switch Pokémon -lelulla, jota lapsemme oli jo pitkään toivonut, ja millaista hauskaa fysiikkaa sen rakenteisiin kätkeytyy.
Pythagora Switch ja Pokémon – täydellinen yhdistelmä
”Koroga Switch Pokémon” yhdistää Pythagora Switch -ohjelmista tutun ketjureaktiolaitteen idean ja Pokémon-hahmot. Meidän lapsellemme tämä on melkein täydellinen yhdistelmä. Siitä lähtien, kun lelu saapui, sillä on leikitty lähes joka päivä.
Ensi silmäyksellä kyseessä näyttää olevan vain tavallinen lelu. Kun sen kuitenkin kokoaa ja laittaa toimimaan, huomaa nopeasti, että siihen on piilotettu yllättävän paljon kiinnostavaa mekaniikkaa.
Potentiaalienergian ja liike-energian muodonmuutosshow
Tämän lelun perusidea perustuu siihen, että potentiaalienergia muuttuu liike-energiaksi. Korkealle asetetulla marmorikuulalla on potentiaalienergiaa. Kun kuula lähtee vierimään rinnettä alas, potentiaalienergia muuttuu liike-energiaksi, ja kuulan vauhti saa seuraavan mekanismin liikkeelle.
Erityisen hauskaa on se, että radan kaltevuutta voi muuttaa. Kun radan yhtä osaa lasketaan alemmas, voi ihan omin silmin huomata, että marmorikuula saapuu perille nopeammin. Tässä pääsee konkreettisesti kokemaan mekaniikan kiinnostavan puolen: vaikka korkeusero eli potentiaalienergian ero olisi sama, rinteen kaltevuus vaikuttaa siihen, kuinka nopeasti liike-energiaa syntyy ja kuinka nopeasti kuula kiihtyy. Se on vähän kuin fysiikan tunnilla käytettävä kalteva taso, mutta tällä kertaa koko kokeellinen laite on muuttunut leluksi, jonka voi rakentaa kotiin.
Mistä energia oikein tulee?
Pythagora Switch -tyyppisissä ketjureaktioissa on yksi väistämätön ongelma: kitka ja törmäykset kuluttavat vähitellen koko järjestelmän mekaanista energiaa. Joka kerta kun kuula vierii, törmää tai pomppaa, osa energiasta muuttuu lämmöksi ja ääneksi ja poistuu järjestelmästä. Miten siis Koroga Switch Pokémon onnistuu pitämään ketjureaktion käynnissä, vaikka energiaa menetetään jatkuvasti? Tämä oli minusta koko lelun kiinnostavin puoli.
Tarkemmin tarkkailemalla huomaa, että laitteeseen tuodaan uutta energiaa eri kohdissa eri tavoilla. Joskus käytetään elastista potentiaalienergiaa, joka on varastoitunut kumiin tai jouseen. Toisinaan taas hyödynnetään painoa, joka on nostettu etukäteen korkealle ja johon on varastoitunut potentiaalienergiaa. Kumi tai jousi voi singota marmorikuulan eteenpäin, tai ylös nostettu paino voi pudotessaan antaa järjestelmälle uutta liike-energiaa.
Laitteen eri puolille on siis ikään kuin piilotettu pieniä ”energian tankkauspisteitä”.
Mukana on myös mekanismeja, joissa liike-energiaa käytetään tekemään työtä. Yksi hyvä esimerkki on kohta, jossa vierivän marmorikuulan vauhtia hyödynnetään niin, että lopussa Poké Ball napsahtaa kiinni. Energia muuttaa jatkuvasti muotoaan ja siirtyy mekanismista toiseen, kunnes se näkyy lopulta konkreettisena ”työnä”. Tätä ketjua voisi katsella yhä uudelleen kyllästymättä.
Haasteena kahdesta setistä rakennettu jättimäinen laite
Tästä sarjasta on tällä hetkellä myynnissä kaksi erilaista settiä. Jos jotain pientä kritisoitavaa pitäisi löytää, niin osien kiinnitykset ovat välillä hieman löysiä ja irtoavat helposti, kun taas jotkin osat ovat päinvastoin melko tiukkoja. Kun niiden kanssa vähän tottuu työskentelemään, tämä ei kuitenkaan enää häiritse kovin paljon.
Myös valmistajan sivustolla olevat malliradat olivat mielestäni hieman vaikeaselkoisia. Erityisen hankalaksi osoittautui ohjeistus siitä, kuinka kahden eri setin osista rakennetaan suuri yhteinen rata. Siksi päätin rakentaa sen itse ja ottaa siitä kuvia. Jos suunnittelet samanlaisen jättiradan rakentamista, näistä kuvista voi olla apua.
Otin kuvia useasta eri suunnasta.
Yhden pienen marmorikuulan liikkeeseen on pakattu valtava määrä fysiikan peruskäsitteitä: potentiaalienergiaa, liike-energiaa ja elastista potentiaalienergiaa. ”Koroga Switch Pokémon” onkin lelu, jossa leikkiminen voi muuttua luonnostaan fysiikan oppimiseksi.
Kun rakennatte rataa yhdessä lapsen kanssa, kannattaa välillä pysähtyä kysymään: ”Miksi tämä liikkuu näin?” Silloin tavallisesta leikistä voi tulla pieni fysiikan tutkimusretki.
Yhteydenotot ja yhteistyöpyynnöt
Haluan tuoda tieteen ihmeet ja hauskuuden lähemmäksi arkea! Täältä löydät helposti ymmärrettäviä ohjeita hauskoihin tiedekokeisiin, joita voi tehdä kotona, sekä hyödyllisiä vinkkejä niiden onnistumiseen. Tutustu rauhassa ja kokeile erilaisia hakusanoja!
・科学のネタ帳の内容が本になりました。詳しくはこちら
・Tietoa ylläpitäjästä, Kuwako Kenistä, löydät täältä
・Erilaiset yhteistyöpyynnöt (kirjoittaminen, luennot, tiedekerhot, TV-ohjelmien tieteellinen valvonta ja esiintymiset jne.) löydät täältä
・Saat tiedon uusista artikkeleista X:ssä!
Kagaku no Neta -kanavalla julkaistaan tiedekokeisiin liittyviä videoita!
NEW 分解問題集 理科
- ７月２１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。
７・８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
- ７月３０日（水）科学監修「TIF presents ONE SONG FES」（フジテレビ） 26:15~27:15
- 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
- 『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。
