Mitä tapahtuu, kun aallot kohtaavat? Tutki superpositiota Scratch-simulaattorilla!
Olen fysiikan valmentaja Ken Kuwako. Jokainen päivä on uusi koe.
Valtavat aallot merellä, korviimme kantautuva kaunis musiikki tai älypuhelimen langaton yhteys – maailmamme on täynnä ”aaltoja”, näkyviä ja näkymättömiä. Mitä luulet tapahtuvan, jos kaksi eri suunnista tulevaa aaltoa törmäävät toisiinsa nokkakolarissa? Aalloilla on itse asiassa taianomainen ominaisuus, joka eroaa täysin kiinteiden esineiden törmäyksestä.
Tällä kertaa esittelen itse tekemäni oppimateriaalin, jonka avulla voit kokea tämän aaltojen ihmeen visuaalisesti!
Työmatkalla hiottu ”Aaltojen yhdistymisen” simulaattori
Minulla oli jo pitkään ajatus materiaalista, jonka halusin ehdottomasti toteuttaa: työkalu, joka visualisoi ”aaltojen superpositiota”. Pohdin päivittäin, miten ohjelmoisin Scratchilla aaltojen liikkeen mahdollisimman realistisesti.
Monien kokeilujen jälkeen sain viimein valmiiksi tämän työkalun!
https://scratch.mit.edu/projects/224259809/
Löydät videon simulaattorin toiminnasta myös YouTubesta. Katso ensin, kuinka sulavasti aallot liikkuvat!
Aaltojen magiaa: Mitä on ”superpositioperiaate”?
Miltä näytti? Tässä simulaattorissa voit luoda haluamasi aallot milloin vain painamalla näytön yläreunassa olevia painikkeita.
Koulun fysiikantunneilta tuttu ”superpositioperiaate” tarkoittaa yksinkertaisesti sitä, että kun kaksi aaltoa kohtaa, niiden yhteinen korkeus on kunkin aallon korkeuksien summa.
Esimerkiksi, kun kaksi aallonharjaa kohtaa, syntyy hämmentävän suuri aalto, kuten alla olevasta kuvasta näkyy. Tätä kutsutaan ”vahvistavaksi interferenssiksi”.
Toisaalta, jos harja ja aallonpohja kohtaavat, ne voivat kummota toisensa ja pinta jää täysin tasaiseksi. Nykyiset ”vastamelukuulokkeet” hyödyntävät juuri tätä periaatetta: ne luovat vastakkaisen aallon ympäröivälle melulle ja näin hiljentävät äänen. Tieteen voima on uskomaton, eikö vain?
Kurkistus ”näkymättömien aaltojen” sisälle
Tämän simulaattorin hienous on siinä, että voit nähdä ”yhdistyneen aallon sisälle”.
Vaikka se näyttäisi yhdeltä suurelta aallolta, alkuperäiset kaksi aaltoa ovat siellä piilossa. Kohtaamisen jälkeen aallot jatkavat matkaansa muuttumattomina, aivan kuin mitään ei olisi tapahtunut. Tätä kutsutaan ”aaltojen riippumattomuudeksi”.
Simulaattorilla voit kokeilla eri muotoisia aaltoja. Kokeile rohkeasti kotona kuin ratkoisit palapeliä: ”Mitä tapahtuu, jos törmäytän nämä kaksi aaltoa?”
Ota yhteyttä ja lue lisää
Tiede on lähempänä kuin uskotkaan! Kerään sivuilleni helppoja ja hauskoja kokeita, joita voit tehdä kotona. Käy tutustumassa:
Tiedevinkkini on julkaistu kirjana. Lisätietoja täältä.
Lisätietoa minusta (Ken Kuwako) löytyy täältä.
Yhteydenotot (kirjoituspyynnöt, luennot, tiedepajat jne.) täältä.
– Seuraa uusimpia päivityksiä X-palvelussa!
Tiedevinkkien YouTube-kanava tarjoaa videoita kokeista!
テレビ番組監修・イベント等のお知らせ
- 「ネイチャーティーチャー」（TBS）に出演しました。Tverにて11月3日（火）まで配信中です。
- サタプラ（MBS）にて「日常に潜む！ピンチ脱出法について」のコーナーに出演しました。Tverにて11月7日（土）まで配信中です。
- 11月4日（水） ZIP（日本テレビ）7:20頃放送予定（科学監修）
- 11月27日（金） テレビ監修番組放送予定
- 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
１１月のイチオシ実験！
どうして結露は起こるのか？結露を防ぐためには？実験で確かめよう！
書籍のお知らせ
- 『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。
『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。
Ei johtoa, silti syttyy! Käämin päällä oleva LED välähtää hetkeksi – keskinäisinduktion ihme
Pelkkä astianpesuaine ja ikkunan huurre katoaa?! Vesipisaroiden leviämisen tieteellinen salaisuus
Yksi hakaneula ja staattinen sähkö katoaa?! Yllättävä niksi, joka estää sen pistävän “räts!”-iskun
[Tieteellinen asiantuntija] Miksi hiukset nousevat pystyyn? Puksipuukampa tuottaa vain noin kymmenesosan muovikammen staattisesta sähköstä!
Mikä on langattoman latauksen salaisuus? Purin laturin palasiksi!
Miksi laite latautuu pelkästä asettamisesta? Käämit ja magneettikenttä paljastavat langattoman latauksen salaisuuden
[Esiintyminen] Voiko alakerran television käynnistää yläkerrasta? Kolmen peilin kaukosäädinkokeen tiede (TBS:n “Nature Teacher”)
Tieteen taikaa: sähkömagneettinen induktio on mieletöntä! Näin Suica, PASMO ja muut kontaktittomat kortit toimivat
Eikö punainen?! Violetiksi, vihreäksi ja siniseksi muuttuva “sateenkaari-ammoniakkisuihkulähde”
