Laite, joka näyttää äänen silmillesi — Styroksipalat leijuvat ilmassa Kundtin putkessa
Olen Ken Kuwako, tiedevalmentaja. Joka päivä on uusi koe.
Luuletko, että ääntä ei voi nähdä? Olet ehkä yllättynyt — oikeissa olosuhteissa ääniaallot voivat ilmestyä silmiesi eteen kirkkaina ja selkeinä. Kun vierailin Tsukuba Expo Centerissä, törmäsin laitteeseen, joka teki juuri tämän. Putken sisällä styroksihelmet leijailivat ilmaan kuin taikaiskusta. Tuo näky ei selittänyt äänen olemusta sanoin — se näytti sen suoraan silmille ja koko keholle.
Mitä ovat ”seisovat aallot”, jotka ilmestyvät suljettuun putkeen?
Laitetta kutsutaan nimellä Kundtin putki — molemmista päistä suljettu putki. Kun putkeen johdetaan ääntä tietyllä taajuudella, syntyy seisova aalto.
Seisova aalto syntyy, kun sama aalto heijastuu edestakaisin putken sisällä. Tällöin tiettyihin kohtiin muodostuu voimakkaasti värähtelevä alue — sitä kutsutaan solmujen väliseksi kohdaksi eli ”vatsaksi” — ja toisiin kohtiin täysin liikkumaton alue eli ”solmu”. Voit kuvitella hyppynarua, joka näyttää pysähtyneen ilmaan isoon kaareen. Kun putkeen sirotellaan pieniä styroksihelmiä, ne leijailevat juuri vatsa-alueilla, missä ilma värähtee voimakkaasti, ja pysyvät täysin paikoillaan solmukohdissa. Näin aallon muoto piirtyy näkyväksi sinulle! Katso ilmiö tästä videolta.
Taajuutta muuttamalla aaltojen muotokin muuttuu
Tässä laitteessa on vielä yksi ihastuttava ominaisuus: taajuutta voi säätää. Kun taajuutta nostaa, putkeen mahtuu useampia aaltoja ja vatsojen määrä kasvaa. Kun taajuutta laskee, vatsoja on vähemmän ja aaltomuoto yksinkertaistuu.
Kyseessä on resonanssi-ilmiö. Seisova aalto syntyy kauniisti vain silloin, kun putken pituus ja aallonpituus sopivat täydellisesti yhteen. Juuri tämän vuoksi huilut, nokkahuilut ja muut puhallinsoittimet tuottavat tiettyjä säveliä — ne hyödyntävät resonanssia. Kun peität soittimen reikiä, muutat putken tehollista pituutta ja siten resonoivaa taajuutta eli sävelkorkeutta.
Ääni aaltoina — näe se omin silmin
Jokapäiväinen ääni on ilmanpaineen pieniä vaihteluita, niin sanottua pitkittäisaaltoa. Koska tämä värähtely on näkymätöntä, pelkkä lause ”ääni on aaltoliikettä” tuntuu helposti tyhjältä. Kundtin putki kääntää tuon näkymättömän aallon styroksihelmiiksi — jotain, mitä silmä voi seurata. Kun näet helmien leijuvan vatsakohdissa ja seisovan paikallaan solmukohdissa, ”ääni on värähtelyä” ei ole enää vain oppikirjan lause. Se on kokemus, joka jää mieleen.
Tsukuba Expo Centerissä on paljon muitakin näyttelyitä, joissa tieteen ihmeet avautuvat aistien kautta. Jos olet alueella, käy ehdottomasti tutustumassa!
Yhteydenotot ja toimeksiannot
Tiede lähemmäksi jokaista! Sivustolta löydät hauskoja kotikokeiluja ja selkeitä selityksiä — etsi rohkeasti lisää!
・Sivuston sisällöstä on ilmestynyt kirja. Lisätietoja täältä
・Tietoa ylläpitäjä Ken Kuwakosta täältä
・Toimeksiannot (kirjoitukset, luennot, kokeellinen opetus, TV-neuvonta ja esiintymiset jne.) täältä
・Artikkelipäivitykset X:ssä!
Tiedekokeilu-kanava julkaisee koevideoja!
７月のイチオシ実験！
夏でプシュッと爽やか実験！
テレビ番組監修・イベント等のお知らせ
- 6月30日（火） 6/30 23:56〜 【科学監修・出演】「地球まるごと大実験ネイチャーティーチャー」（TBS）
- 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。
- 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
書籍のお知らせ
- ７月16日発売 『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。
- Kaada vettä ja kuutio ilmestyy tyhjästä！ CMY-vesilaatikon värien vähennyslaskun ihme
- Laite, joka näyttää äänen silmillesi — Styroksipalat leijuvat ilmassa Kundtin putkessa
- Kytkin poikki, mutta se ei pysähdy！Kelan sähkövärähtelyn salaisuus paljastuu sensorilla (EasySense V-Hub)
- Pyörrevirrat ampaisevat metallirenkaita ilmaan — sähkömagneettisen induktion ihme Tsukuban Expo-keskuksessa
- Kokeellinen havainto: Epäröikö sähkövirta oikeasti? Kelan 0,0005 sekunnin tarina
- Kaaoksesta kauneuteen — 15 heilurin salaisuus kahden minuutin tanssissa
- Luokka sekaisin! Raportti Van de Graaff -generaattorin ja Leyden-purkin ”sähköketju sadan ihmisen” kokeilun epäonnistumisesta
- Tiedätkö, miksi silmäsi pettävät sinut？ Koe aivojesi ”ennustusvaisto” 3D-taideteoksen avulla！（Tsukuban Expo-keskus）
- Ilmapallosta lämmityspatja!? Venytettynä lämmin, kutistuessa kylmä – kumin ja lämmön outo yhteys
