Ei koskaan ohi! Nopeudesta riippumatta aina osuva outo laki – Monkey Hunting -peli
Olen tiedevalmentaja Ken Kuwako. Jokainen päivä on kokeilu.
Kuvittele mielessäsi tällainen tilanne: Puun oksalla istuu hieman arka apina, joka pelästyessään kovaa ääntä irrottaa heti otteensa ja mätkähtää alas. Maasta tähdätään pallo suoraan kohti apinaa. Sillä sekunnilla kun laukaisun ”pum!” kuuluu, apina aloittaa pudotuksensa. Liikkuvaan kohteeseen osuminen tuntuu ensin vaikealta, mutta todellisuudessa taustalla vaikuttaa fysiikan lähes maaginen säännönmukaisuus. Tänään sukulaisemme fysiikan maailman yhteen suosituimpaan ilmiöön, jota kutsutaan nimellä ”Apinanmetsästys” (Monkey Hunting)!
Apinanmetsästys – kiehtova pähkinä purtavaksi
”Apinanmetsästys” on fysiikan maailmassa erittäin kuuluisa ajatuskoe.
Pähkinänkuoressa kysymys kuuluu: Kun apina aloittaa vapaan pudotuksen puusta nollavauhdilla, missä kulmassa ja millä nopeudella pallo on lauhaistava, jotta se osuu apinaan?
Paikoillaan olevaan kohteeseen on helppo osua, mutta pitäisikö tähdätä hieman alemmas, jos apina putoaa samalla hetkellä? Vai onko olemassa jokin muu kikka? (Artikkelin lopusta löydät haasteen niille, jotka haluavat ratkaista tämän matemaattisesti!)
Kokeile itse simulaatiopelillä!
Teorioiden sijaan on parasta kokeilla asiaa käytännössä! Olen luonut ohjelman, jossa apina on asetettu 45 asteen kulmaan. Missä kulmassa pallo pitäisi laukaista, jotta se osuisi apinaan? Kokeile tästä itse!
Laukaisun saat tehtyä painamalla ”GO”-painiketta. Voit säätää pallon kulmaa ja nopeutta vasemman yläkulman painikkeilla. Testaa rohkeasti eri nopeuksia ja kulmia. Mitä tapahtuu, jos kokeilet esimerkiksi 45 asteen kulmaa ja nopeutta 17? Jos simulaatio ei näy selaimessasi, katso tämä video.
Miltä näytti? Vastaus on itse asiassa hämmästyttävä.
Fysiikan ihme! Laki, joka takaa osuman
Vastaus on tämä: Niin kauan kuin tähtäät suoraan kohti apinaa laukaisun hetkellä, pallo osuu siihen aina – riippumatta laukaisun nopeudesta! Saatat ihmetellä: ”Voiko se todella osua, vaikka nopeus vaihtelisi?”
Katsotaanpa oikeaa koevideota. Fysiikan lakien voima on silminnähtävä.
Miksi näin tapahtuu? Syy on siinä, että sekä palloon että apinaan vaikuttaa tismalleen sama painovoima. Jos painovoimaa ei olisi, pallo etenisi suoraan ja osuisi apinaan. Todellisuudessa painovoima vetää kumpaakin kohdetta alaspäin samalla kiihtyvyydellä. Tämän seurauksena millä tahansa hetkellä ”etäisyys kohdasta, jossa pallo olisi ilman painovoimaa” ja ”apinan putoama matka” ovat yhtä suuret. Siksi ne törmäävät ilmassa!
Jos pallon nopeus on suuri, ne törmäävät korkealla. Jos nopeus on pieni, törmäys tapahtuu matalammalla. Jos nopeus on liian hidas, pallo tietysti ehtii maahan ensin, mutta teoriassa ne osuisivat aina, jos maata ei olisi välissä.
Haasta itsesi: Ratkaise Apinanmetsästys!
Voit varmistaa tämän ilmiön myös matemaattisesti. Myös nuoremmat opiskelijat voivat kokeilla tätä pienenä kurkistuksena lukiofysiikan maailmaan!
Tehtävä: Ajanhetkellä t=0 laukaistaan pallo A origosta O nopeudella v0 kulmassa θ x-akseliin nähden. Koordinaateissa (a, b) oleva apina B pelästyy ääntä ja aloittaa vapaan pudotuksen nollavauhdilla samalla hetkellä. Painovoimakiihtyvyys on g. Osoita, että kun tähtäyskulma θ on tietty arvo, pallo osuu apinaan riippumatta nopeudesta v0, ja määritä tämä kulma θ.
Ihanaa palautetta lukijoilta!
Sain hienon viestin perheeltä, joka kokeili simulaattoria yhdessä:
”Lapsesta on todella hauskaa yrittää osua apinaan pallolla! Poikani ei vielä ymmärrä fysiikan teorioita, mutta hän pohti ja kokeili itse: ’Jos tähtään ylemmäs, osuukohan se?’ tai ’Ehkä kovempi vauhti auttaa!’. Hän huusi innosta hihkuen ’GO GO GO!’ aina nappia painaessaan.”
Fysiikka saattaa kuulostaa vaikealta, mutta kun siihen tutustuu leikin kautta, uteliaisuus tiedettä kohtaan herää luonnostaan. Tämä palaute teki minut todella iloiseksi!
Yhteydenotot ja tiedustelut
Tuo tieteen ihmeet lähemmäs arkeasi! Olen koonnut sivuilleni hauskoja kotona tehtäviä kokeita ja vinkkejä niiden toteuttamiseen. Tutustu lisää!
・”Kagaku no Neta-cho” on nyt kirjana. Katso lisää täältä
・Lue lisää ylläpitäjä Ken Kuwakosta täältä
・Työpyynnöt (kirjoittaminen, luennot, tiedepajat, TV-konsultointi jne.) täältä
・Seuraa päivityksiä X-palvelussa!
Kagaku no Neta -kanavalla videoita kokeista!
２月のイチオシ実験！梱包材で遊ぼう！
- 静電気の時期になってきました。子供と一緒に梱包材で盛り上がろう！→ やめられなくなる！静電気実験２０
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 科学監修をした番組が放送予定です。
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） サイエンスショー予定
- 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。
