Kuka sen murskaa? Muovipullon ”ratsahdus”-ilmiön tieteellinen mysteeri (ilmanpaine)
Olen Ken Kuwako, Science Trainer. Joka päivä on kokeilupäivä.
Oletko koskaan nähnyt hiljaisessa, tyhjässä huoneessa, kuinka pöydällä oleva muovipullo yhtäkkiä rutistuu kasaan kuuluvalla kovalla ”PAM!”-äänellä? Näyttää aivan siltä kuin jokin näkymätön jättiläinen olisi tarttunut pulloon ja puristanut sen kasaan!
Vaikka ilmiö näyttää ensi silmäyksellä melkein yliluonnolliselta, kyse on itse asiassa voimasta, joka on ympärillämme koko ajan: ilmanpaineesta. Tässä kokeessa pääset kokemaan tämän näkymättömän mutta hämmästyttävän voimakkaan ilmiön käyttämällä vain tavallisia kotona löytyviä välineitä.
”Kuka sen rutisti?” – hämmästyttävä koe, jossa muovipullo painuu kasaan
Tähän kokeeseen tarvittavat välineet löytyvät lähes joka kodista.
【Tarvikkeet】 ・Muovipullo (noin 500 ml–1 l:n pullo on sopiva) ・Kuuma vesi (käytä juuri kiehumispisteeseen kuumennettua vettä)
【Kokeen suorittaminen】
1. Ota ensin tyhjä muovipullo.
2. Kaada pulloon pieni määrä juuri kiehunutta, erittäin kuumaa vettä. (Pullon pohjan peittävä määrä riittää hyvin. Ole erittäin varovainen palovammojen välttämiseksi, ja anna aikuisen suorittaa tämä vaihe.)
3. Sulje pullon korkki ja ravista pulloa kevyesti. Avaa sitten korkki heti ja kaada kuuma vesi pois.
4. Heti kun olet kaatanut veden pois, sulje korkki nopeasti ja tiukasti.
5. Aseta pullo pöydälle ja seuraa hetken aikaa, mitä sille tapahtuu.
Ja sitten tapahtuu jotain todella kummallista! Muovipullo alkaa painua kasaan, vaikka kukaan ei koske siihen.
Ja sitten yhtäkkiä… PAM!
Mutta kuka oikein rutistaa pulloa? Hetken kuluttua huomaat, kuinka pullo alkaa painua sisäänpäin kuuluvalla ”PAM! PAM!”-äänellä. Aivan kuin näkymätön käsi puristaisi sitä kasaan! Lapset katsovat varmasti silmät pyöreinä, kun he näkevät tämän tapahtuvan.
Tieteen salaisuus paljastuu! Ilmiön takana on ilmanpaine
Tämän hämmästyttävän ilmiön aiheuttaja on tietenkin ilmanpaine. Mutta mitä pullossa oikein tapahtuu? Selvitetään asia kolmessa fysiikan vaiheessa.
1. Kuuma vesi syrjäyttää ilman pullon sisältä
Kun pulloon kaadetaan kuumaa vettä, pullon sisällä oleva ilma lämpenee, laajenee ja poistuu pullosta. Lisäksi osa vedestä muuttuu vesihöyryksi, joten pullo täyttyy vesihöyrystä.
2. Kun korkki suljetaan, pullon sisäinen paine laskee
Kun korkki on suljettu ja pullon sisällä oleva vesihöyry jäähtyy, se tiivistyy takaisin nestemäiseksi vedeksi. Kun kaasu muuttuu nesteeksi, sen tilavuus pienenee dramaattisesti (noin 1700-kertaisesti!). Tämän seurauksena myös pullon sisäinen paine laskee nopeasti. Tätä kutsutaan olomuodon muutokseksi.
3. Pullo ei kestä ulkopuolelta kohdistuvaa voimaa ja painuu kasaan
Ympärillämme vaikuttaa jatkuvasti valtava voima, joka johtuu ilman painosta. Tätä kutsutaan ilmanpaineeksi. Pullon ulkopuolinen paine pysyy suurena, mutta pullon sisäinen paine pienenee. Näin ulko- ja sisäpuolisen paineen välille syntyy suuri ero, eikä pullo enää pysty vastustamaan ulkopuolelta kohdistuvaa voimaa. Lopulta se painuu kasaan.
Uskomaton voima! Ilmanpaine voi rutistaa jopa terästynnyrin
Yksi tunnettu suuren mittakaavan koe, jonka haluaisin itsekin joskus toteuttaa, on terästynnyrin rutistaminen ilmanpaineen avulla.
Tässä videossa koe tehdään alakouluikäisten lasten silmien edessä. On hauska seurata, kuinka tukeva tynnyri ei aluksi tunnu painuvan kasaan millään ja lapset alkavat kärsimättöminä odottaa: ”Joko? Joko?” Myös lasten innokas veden kaataminen tynnyrin päälle sen nopeammaksi jäähdyttämiseksi ja paineen alentamiseksi on hieno esimerkki ”tieteen tekemisestä käytännössä”.
Tämä ilmiö toimii itse asiassa juuri päinvastoin kuin esimerkiksi vuorille mukaan otettavan sipsipussin tapauksessa, jossa pussi paisuu korkealla vuoristossa. Yksi pieni muovipullo sisältää valtavan määrän tärkeää fysiikkaa: ilmanpainetta, painetta, lämpöliikettä ja olomuodon muutoksia. Kokeile tätä hämmästyttävää ilmiötä ja lähde yhdessä lasten kanssa tutkimaan tieteen kiehtovaa maailmaa!
・『Aikuisille tarkoitettu lukiofysiikan kertauskirja』（講談社）』特設サイトはこちら
Yhteydenotot ja yhteistyöpyynnöt
Tuodaan tieteen ihmeet ja hauskuus lähemmäs arkea! Sivustolta löydät hauskoja tieteellisiä kokeita, joita voit tehdä kotona, sekä selkeitä vinkkejä niiden toteuttamiseen. Tutustu rohkeasti myös muihin artikkeleihin!
・科学のネタ帳の内容が本になりました。詳しくはこちら
・運営者の桑子研についてはこちら
・各種ご依頼（執筆・講演・実験教室・TV監修・出演など）はこちら
・記事の更新情報はXで配信中！
科学のネタチャンネルでは実験動画を配信中！
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。
