Näe seisovat aallot alle 3 eurolla！Helppo jousen värähtelykokeilu kaiuttimella ja iPadilla

Tässä Science Trainer Kuwako Ken. Jokainen päivä on uusi koe.

Miksi kitaran kieli värähtelee juuri tuolla tavalla?

Kun näppäilet kitaraa, millaista liikettä kieli oikeastaan tekee? Moni kuvittelee sen vain heiluvan puolelta toiselle, mutta todellisuus on paljon kiinnostavampi. Tietyillä taajuuksilla syntyy ilmiö, jossa aalto näyttää pysähtyvän paikalleen. Tätä kutsutaan seisovaksi aalloksi. Musiikin ja fysiikan kiehtovassa kohtaamispisteessä oleva ilmiö voidaan tehdä näkyväksi yllättävän helposti – tarvitset vain noin 400 jenin kaiuttimen ja iPadin!

Videolla seisova aalto näkyy erittäin selvästi. Tänään esittelen laitteen rakentamisen vaihe vaiheelta. Tarvikkeet maksavat vain muutamia euroja, ja rakentaminen on helppoa, joten kokeile ihmeessä itsekin!

Mikä on seisova aalto?

Ennen rakentamista pieni annos tiedettä. Kun köyteen tai kieleen lähetetään aalto, se heijastuu päistä takaisin ja alkaa limittyä alkuperäisen aallon kanssa. Tietyissä olosuhteissa syntyy tilanne, jossa aalto näyttää pysähtyneen paikalleen. Tätä kutsutaan seisovaksi aalloksi. Vatsakohdat (kohdat, joissa värähtely on suurinta) ja solmukohdat (kohdat, jotka eivät liiku lainkaan) muodostavat kauniin ja säännöllisen kuvion. Näky on kuin jäätynyt aalto. Juuri tätä ilmiötä hyödyntävät myös kielisoittimet, kuten kitara ja viulu, tuottaessaan rikkaita ja soivia ääniä.

Tarvittavat välineet

Kaiutin, iPad, USB-virtalähde, sakset, askarteluveitsi sekä puuvillanyöri (halkaisija noin 1,4 mm on ihanteellinen). Tässä on kaiutin, jota käytin tässä projektissa.

iBUFFALO-kaiutin, USB-liitäntä, ei tarvitse pistorasiaa, 1 W, valkoinen

Myös Daison 300 jenin kaiutin toimii hyvin. Rakennusvaiheet ovat lähes samat.

Rakennusohje

Vaihe 1: Irrota suojaritilä

Aloita poistamalla kaiuttimen etupuolella oleva suojus. Se irtoaa yleensä helposti, kun vedät sitä hieman voimakkaammin.

Vaihe 2: Poista kartion kalvo

Seuraavaksi poistetaan kaiuttimen kartion eli värähtelevän kalvon pinta. Tee askarteluveitsellä viilto ja revi kalvo sitten varovasti irti käsin. Tee sama sekä vasemmalle että oikealle kaiuttimelle. Tämä on projektin tärkein vaihe. Tavallisessa kaiuttimessa kartio värisyttää ilmaa tuottaakseen ääntä. Kun kartio poistetaan, värähtelyenergia siirtyy suoraan nyöriin ilman sijasta.

Tee ensin viilto askarteluveitsellä.

Revi kalvo sitten varovasti pois käsin.

Lopputuloksen pitäisi näyttää tältä. Varo katkaisemasta johtoja.

Vaihe 3: Kiinnitä nyöri – valmis!

Kun asetat nyörin värähtelevien osien väliin, laite on käyttövalmis.

Nyöriä saa helposti sadan jenin kaupoista. Halkaisija 1,4 mm toimii parhaiten.

Valmis laite näyttää tältä.

Käyttö: Säädä taajuutta vapaasti iPadilla

Sen jälkeen tarvitsee vain syöttää ääntä kaiuttimeen iPadin avulla. Koska kartiota ei enää ole, ääntä kuuluu hyvin vähän, mutta nyöri värähtelee näyttävästi.

Kun muutat taajuutta vähitellen, jossain vaiheessa nyöri muodostaa yhtäkkiä täydellisen seisovan aallon. Juuri tuo yllätyksen hetki tekee kokeesta niin hauskan. USB-virtalähde toimii kaiuttimen virtalähteenä, ja sellaisenkin saa helposti sadan jenin kaupasta.

Kokonaisuus näyttää tältä.

Tässä näkyy oikea seisova aalto käytännössä.

Äänen taajuutta voidaan säätää vapaasti AFG-sovelluksella. Lisätietoja AFG:stä löytyy täältä.

理科実験の頼れる相棒！簡単操作で周波数を自由自在に設定できる無料アプリ『Audio Function Generator』（AfG）

Narikan matalataajuusgeneraattori CR-WEB on myös erittäin kätevä työkalu.

Digitaalisen ja analogisen välissä syntyy oivallus

Kun puhutaan ICT:n hyödyntämisestä opetuksessa, monelle tulee mieleen pelkästään näyttöjen ääressä tapahtuva työskentely. Tässä kokeessa digitaalinen teknologia ja fyysinen maailma kuitenkin kohtaavat ainutlaatuisella tavalla. Taajuutta säädetään tarkasti digitaalisesti, mutta samalla nyöri värähtelee kauniisti aivan silmien edessä.

Seisovista aalloista voi toki lukea oppikirjasta, mutta aivan eri tunne syntyy, kun näkee aallon todella muodostuvan omien silmien edessä. Monelle juuri silloin syntyy oivallus: ”Ai tältä aalto oikeasti näyttää!” Suosittelen lämpimästi kokeilemaan.

Yhteydenotot ja yhteistyöpyynnöt

Tavoitteeni on tuoda tieteen ihmeet lähemmäksi arkea! Sivustolta löydät runsaasti hauskoja kotona tehtäviä tiedekokeita sekä vinkkejä niiden onnistumiseen. Kannattaa tutkia sisältöä laajemminkin!

・Tiedevinkkieni pohjalta on julkaistu myös kirja. Lisätietoja täältä
・Lisätietoja sivuston ylläpitäjästä, Kuwako Kenistä, täältä
・Kirjoitus-, luento-, tiedetyöpaja-, TV-asiantuntija- ja muut yhteistyöpyynnöt täältä
・Uusimmat artikkelipäivitykset löytyvät myös X:stä!

Science Ideas Channel julkaisee jatkuvasti uusia kokeiluvideoita!

”`

６月のイチオシ実験！

レモンやオレンジで風船を割ろう！インパクトが抜群のリモネン風船の実験

テレビ番組監修・イベント等のお知らせ

• ６月３日（水）20:30〜　「バカリズムのちょっとバカりハカってみた！」（テレビ東京）を科学監修・出演します。テーマは「そばの出前は何人前まで運べるのか、限界を測ってみた」です。　
• ６月４日(木)　7:00〜　「THE突破ファイル」（日本テレビ）について科学監修しました。
• 6月14日（日）　千葉大学インスタレーション「探究」にて講師を務めます
• 6月26日（金）　公開研究会「脱作業化！デジタル化と段階的指導で実現する オームの法則の探究」
• ６月28日（日）　ダビンチマスターズ＠昭和女子
• 7月18日（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。

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！）

X(Twitter)／instagram／Facebook（日本語）

BlueSky／Threads（英語）

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。