Peili palauttaa kakun!? Korttipeilikoe, joka koukuttaa yläkoululaiset
Tervehdys! Olen Kuwako Ken, Tiedevalmentaja. Joka päivä on koe!
Se ”toinen sinä” siinä peilin edessä. Vaikka se tuntuu itsestään selvältä, peilimaailma on todellisuudessa täynnä ihmeitä. Entä jos käytössäsi ei olisikaan vain yhtä peiliä, vaan kaksi? Minkälainen näky silloin eteesi aukeaisi?
Ei huolta, ei tarvitse pelätä mitään ”liian vaikeaa”! Nyt esittelemme taianomaisen tiedekokeen, jolla luot ällistyttävän kauniin maailman käyttämällä vain parin euron kaupan (100 jenin kaupan) tuotteita. Takaamme, että tämä valoilmiö saa niin lapset kuin aikuisetkin huudahtamaan ”Vau!” Haluatko kokea tämän illuusion?
Kaksi peiliä, ja syntyy täytekakku?!
Kun fysiikan tunnilla opetetaan peileistä, valon kulkua ja kuvan syntymistä on usein hankala välittää mielenkiintoisesti pelkillä sanoilla ja kaavioilla. Halusin nähdä oppilaiden ”kysymysmerkin” muuttuvan ”huutomerkiksi”. Siksi päädyin tähän kokeeseen.
Kokeen tähti on neljänneksen kokoinen kakun kuva. Kun se asetetaan kahden peilin väliin… taianomaisesti paikalle ilmestyy kokonainen täytekakku! Tämän uskomattoman ilmiön avulla voimme hauskalla tavalla oppia peilien synnyttämien kuvien salaisuuksista ja symmetrian kauneudesta.
Kokeen valmistelut ja ohjeet
【Tarvikkeet】
- Korttikokoiset peilit: 2 kpl (Saatavilla edullisesti parin euron kaupoista. Niitä on helppo jakaa vaikka jokaiselle oppilaalle.)
- Kuvitusarkki kokeeseen (Suosittelemme symmetrisiä kuvioita, kuten neljänneskakkua tai tähtimuotoa.)
- Pahvia tai teippiä (Auttaa pitämään peilit pystyssä.)
【Ohjeet】
- Tulosta neljänneskakun kuva ja aseta se pöydälle.
- Ota kaksi korttipeiliä ja aseta ne pystyyn kuvan kulmaan 90° kulmaan.
- Kurkista varovasti kahden peilin väliin. …Miltä näyttää? Peileihin heijastunut kakun kuva muodostaa upean kokonaisen täytekakun!
- Kokeile seuraavaksi kaventaa peilien välistä kulmaa. Kun muutat kulman 60 asteeseen ja sitten 45 asteeseen, huomaat, että kakkuja (kuvia) ilmestyy yhä enemmän! Aivan kuin katsoisit kaleidoskooppia!
Peilien luoma ääretön maailma – Mikä on tieteellinen salaisuus?
Tämä uskomaton ilmiö johtuu valon heijastumisesta. Kakun kuva heijastuu toiseen peiliin, ja tuo heijastunut kuva heijastuu edelleen vastakkaiseen peiliin ja niin edelleen. Valo heijastuu yhä uudelleen, luoden lukemattomia kuvia (valekuvia). Tätä ilmiötä kutsutaan yhdistelmäpeiliksi tai peilisarjaksi.
Mutta miksi kuvien määrä muuttuu kulman mukaan? Siihen piiloutuu mielenkiintoinen sääntö:
- Kuvien määrän salaisuus: Näkyvien esineiden (alkuperäinen + kuvat) kokonaismäärä voidaan laskea yksinkertaisella kaavalla: ”360° ÷ peilien välinen kulma”. Esimerkiksi 90° kulmassa saamme ”360÷90=4
”. Koska alkuperäinen kuva on yksi, näkyviä kuvia on kolme, ja ne muodostavat yhteensä neljä, eli kokonaisen kakun. 60° kulmassa kokonaismäärä olisi 6 ja 45° kulmassa 8. Kannattaa kokeilla tätä! - Symmetrian löytö: Tämä koe sopii erinomaisesti symmetrian opiskeluun, joka liittyy myös matematiikkaan ja taiteeseen. Kakku ja tähden muoto näyttävät kauniilta, koska ne ovat peilisymmetrisiä kuvioita. Luonnossa on paljon symmetrisiä kauniita asioita, kuten perhosten siivet ja lumihiutaleet. Tämä koe antaa paitsi tieteellisen näkökulman, myös mahdollisuuden oivaltaa ”kauneuden rakenteen”.
Arjesta löytyvä yhdistelmäpeilien maailma
Tätä ”yhdistelmäpeilin” tekniikkaa hyödynnetään myös arkielämässämme.
Esimerkiksi tiedemuseoiden näyttelyissä: kahdella suurella peilillä luodaan tunne äärettömästi laajenevasta tilasta, kuten alla olevassa kuvassa.
Taiteilija Yayoi Kusamankin teos ”Infinity Mirror Room” luo loputtoman tilan tunteen peilaamalla koko huoneen. Lisäksi parturi-kampaajalla takatukan tarkistamiseen käytetty käsipeili on myös eräänlainen yhdistelmäpeili.
Tämä pieni koe, joka alkaa vain yhdellä kuvalla ja kahdella peilillä, avaa oppimisen maailman valon ominaisuuksista matemaattisiin sääntöihin, taiteeseen ja arkipäivän tieteeseen. Mikä tärkeintä, sen visuaalinen vaikutus, joka saa kaikki tuntemaan ”Vau, miten mielenkiintoista!”, on paras portti hauskempaan tiede-elämykseen.
Kokeile ihmeessä tätä pientä valon taikaa kotona tai luokassa!
Kyselyt ja yhteistyöpyynnöt
Tee tieteen ihmeistä ja hauskuudesta lähestyttävämpiä! Olen koonnut selkeästi hauskoja tiedekokeita, jotka voi tehdä kotona, sekä vinkkejä niiden onnistumiseen. Etsi ja tutki lisää!
・Tietoja minusta, Kuwako Kenistä, löydät täältä.
・Erilaiset yhteistyöpyynnöt (kirjoittaminen, luennot, tiedekerhot, TV-konsultointi/esiintymiset jne.) täältä.
・Artikkelipäivitykset X:ssä!
Kokeellisia videoita on saatavilla Tieteen temppukanavalla (科学のネタチャンネル)!
