Katosiko kolikko silmänräpäyksessä? Koe inertian laki hauskalla kolikkotempulla!

Minä olen Ken Kuwako, tiedekouluttaja. Jokainen päivä on kokeilu.

Mitä sinulle tulee mieleen, kun kuulet ”massan hitaus” (inertian laki)? Monet vastaavat: ”Se hetki, kun bussi jarruttaa äkisti ja joudut pinnistelemään pysyäksesi pystyssä!” Oppikirjoissa sanotaan vaikeasti: ”Esine jatkaa liikkeensä tilaa, ellei siihen kohdistu ulkopuolista voimaa.” Tämän ymmärtäminen pelkästä tekstistä on hankalaa jopa aikuisille. Siksi esittelen nyt kokeen, joka on kuin taikatemppu ja jonka avulla voit tuntea tämän ”epäselvän” fysiikan lain välittömästi. Sen nimi on Daruma Otoshi -tyylinen hitauskoe. Se on rakenteeltaan yksinkertainen, mutta erittäin näyttävä, ja onnistuminen saa aikaan luokkahuoneen täydeltä taputuksia. Koe tämä riemu itse!

Miksi tämä koe on niin hauska?

Kun esittelen tämän kokeen tunnilla, aloitan ensin selittämällä sen oppikirjan mukaisesti. Mutta oppilaiden silmät eivät vielä loista. Sitten kaivan esiin tämän kokeiluvälineistön. Minäkin epäonnistuin useita kertoja, kun yritin kuvata sen videolle. Syynä oli käyttämäni viivoittimen paksuus. Tavallinen bambuviivotin oli hieman liian paksu, ja kun sillä löi, voima siirtyi kolikon lisäksi myös päällä olevaan pulloon, jolloin kaikki romahti. Kuitenkin, kun myöhemmin vaihdoin ohueen metalliviivoittimeen, maailma muuttui. Kolikko sinkoutui salamannopeasti pois, ja pullo putosi ryminällä paikoilleen ja pysähtyi. Tämä onnistumisen tunne oli ainutlaatuinen. Kun oppilaat pääsivät itse kokeilemaan sitä, yksi heistä onnistui heti ensimmäisellä kerralla! Hän oli ilmeisesti harjoitellut kotona monta kertaa, ja häntä alettiin kutsua luokassa ”hitauden mestariksi”.

Kokeen valmistelu

Avain menestykseen on ”välineiden valinta” ja ”paino”. Valmistele seuraavat:Lasipullo (muovipullokin käy, mutta lasissa on enemmän massaa (painoa), jolloin ”pyrkimys pysyä paikallaan” on voimakkaampi ja onnistuminen on todennäköisempää).Vettä (lisätään pullon sisään, jotta saadaan lisää painoa. Hyödynnetään sitä hitauden ominaisuutta, että ”raskaampaa on vaikeampi liikuttaa”).Lelurahakolikoita (saatavilla esimerkiksi eurokaupoista. Parhaat ovat ne, joiden pinta on sileä).Ohut metalliviivotin (joustava ja napautettaessa vähän hölskyvä. Tämä on se kaikkein tärkein juttu!)

Kokeen suoritus

Kun valmistelut ovat valmiit, on aika ryhtyä tositoimiin. Aseta 2–3 kolikkoa päällekkäin pöydälle niin, että ne ovat tukevasti paikoillaan. Aseta täytetty pullo varovasti niiden päälle (ole erittäin varovainen tasapainon kanssa, jotta pullo ei kaadu).Työnnä viivotin kolikon alle ja lyö se epäröimättä nopeasti ja vaakasuoraan läpi!https://youtu.be/tbOeKC8nTjQMiltä se näytti? Jos onnistut, kolikko lentää pois vauhdilla, ja pullo laskeutuu paikoilleen, ikään kuin mitään ei olisi tapahtunut. Tämä on selkeä todiste siitä, että ”massan hitaus (pysähtymishitaus)” toimii. Koska pullo oli paikoillaan, se jatkoi ”halua pysyä edelleen siinä paikassa” -ominaisuuttaan, vaikka alla oleva kolikko katosi hetkessä. Tämän seurauksena se putoaa vain suoraan alas painovoiman vaikutuksesta eikä liiku sivusuunnassa.

Lisätietoa: Maailma, jossa liikkuvat esineet jatkavat liikkumistaan

Tähän asti olemme puhuneet siitä, että ”pysähdyksissä oleva esine pysyy pysähdyksissä”. Mutta mitä tapahtuu esineelle, joka on kerran lähtenyt liikkeelle? Tarkastellaan samaa ”hitaus” -periaatetta air hockey -kokeessa. Se peli, joka löytyy pelihalleista. Liukkaalla pinnalla voidaan havaita, että kun esine lähtee liikkeelle, se jatkaa liukumistaan ilman, että siihen kohdistetaan enää voimaa.https://youtu.be/JTvf8zApLFcJos katsot tarkasti, huomaat, että air hockey -pöydässä on lukemattomia pieniä reikiä, joista puhaltaa ilmaa. Tämä ilma nostaa kiekkoa hieman, vähentäen dramaattisesti kitkaa pöydän pinnan kanssa. Jos puhutaan hieman ammattitermejä, liukukitkan kaava on $F = \mu’N$ (kitkakerroin $\times$ pintavoima). Tässä on tärkeää, että kitkan määrää ei pelkkä paino ($Mg$), vaan pinnan painamiseen kohdistuva voima (pintavoima $N$).Ilman nostaessa kiekkoa, pintaan kohdistuva voima on lähes nolla, minkä seurauksena kitka käytännössä katoaa. Maailmassa ilman kitkaa esine liikkuisi ikuisesti. Tätä kutsutaan ”tasaisella nopeudella suoraviivaiseksi liikkeeksi”. Maapallolla meillä on aina kitkaa ja ilmanvastusta, mutta missä niiden vaikutus puuttuu? Aivan, avaruudessa. Kokeet avaruudessa ovat täydellinen osoitus massan hitaudesta. Suosittelen myös tätä astronautti Mohrin videota. Daruma Otoshi -tyylinen ”pysähtymishitaus” ja liikkeessä jatkuva ”liikehitaus”. Kun nämä kaksi yhdistetään, avaruuden ihmeetkin alkavat selkiytyä.Mitä jos seuraavaksi kokeilisimme pöytäliinanvetoa?https://phys-edu.net/wp/?p=56186

Tiedustelut ja pyynnöt

Tee tieteen ihmeistä ja hauskuudesta itsellesi tuttua! Olen koonnut selkeitä ohjeita hauskoista tiedekokeista, joita voit tehdä kotona, ja niiden onnistumisvinkeistä. Selaile sivuja!Tietoa ylläpitäjästä, Ken Kuwakosta, löydät täältä.Erityyppiset pyynnöt (kirjoittaminen, luennot, tiedekerhot, TV-konsultointi ja esiintymiset jne.) täältä.Artikkelipäivitykset lähetetään X:ssä!

Tieteen temppukanavalla (Kagaku no Neta Channel) julkaistaan kokeiluvideoita!

３月のイチオシ実験！

• 押し花を作ろう！：梅や桜の花の押し花を作ってみましょう。特別なケースに入れると、長く保存できて、しおりにもなります。

テレビ番組・科学監修等のお知らせ

• 「月曜から夜更かし」（日本テレビ）にて科学監修・出演しました。
• 2月27日放送予定「チコちゃんに叱られる」（NHK）の科学監修しました。

書籍のお知らせ

• 1/27 『見えない力と遊ぼう！電気・磁石・熱の実験』（工学社）を執筆しました。
• サクセス15 ２月号にて「浸透圧」に関する科学記事を執筆しました。
• 『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。

講師・ショー・その他お知らせ

• 3/20（金）　日本理科教育学会オンライン全国大会2026「慣性の法則の概念形成を目指した探究的な学びの実践」について発表します。B会場 第３セッション： 学習指導・教材（中学校）③　11:20-12:20
• 7/18（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。
• 10/10（土）　秘密兵器「帯電ガン」が炸裂！ビリビリ！ドキドキ！静電気サイエンスショー＠千葉市科学フェスタ（午後予定）
• 各種SNS　X(Twitter)／instagram／Facebook／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。