Koe! Mitä tapahtuu, kun perunalastupussi viedään vuorelle? Melkein räjähtää 2 237 metrin korkeudessa?! (Ilmanpaineen ihmeellinen maailma)
Täällä tiedekouluttaja Ken Kuwako. Jokainen päivä on koe!
Kun otin 2237 metrin korkeudessa vuoren huipulla perunalastupussin esiin, se oli pömpöttänyt täyteen kuin ilmapallo. Kun ostin sen kaupasta vuoren juurella, se oli ihan tavallisen näköinen. Mitä ihmettä pussille oli tapahtunut? Näyttämönä oli lisäksi erikoinen laavakivien peittämä ”puutarha”, Pohjois-Yatsugatake-vuoriston Tsuboniwa.
Perunalastut mukaan 2237 metrin korkeuteen Tsuboniwaan
Kävin Pohjois-Yatsugatakessa Tsuboniwan alueella, joka sijaitsee 2237 metrin korkeudessa. Pääsin sinne Pohjois-Yatsugatake-köysiradalla. Köysirata nousee 1771 metrin korkeudessa olevalta alaasemalta yläasemalle vain noin seitsemässä minuutissa.
Kokeeseen otin mukaan perunalastupussin, jonka ostin tokiolaisesta supermarketista (merenpinnan yläpuolella vain muutaman metrin korkeudessa). Halusin selvittää, pömpöttyykö se vuoren huipulla täyteen.
Tulokset: pussi oli räjähtämäisillään!
No niin, mitä kävi? Pussi pömpötti niin täyteen, että se oli jo räjähtämäisillään! Jee, onnistui!
Kun kävin Japanin kansallisessa tähtitieteellisessä observatoriossa Nobeyamassa, otin perunalastut mukaan sinnekin. Vertailin pussin ulkonäköä Tokiossa ja Nobeyamassa…
Pussi pömpöttää, koska ”ilman paino” vähenee
Ympärillämme oleva ilma painaa jotakin, ja tuota ilman painon aiheuttamaa painetta kutsutaan ilmanpaineeksi. Meren pinnan lähellä kaikki yläpuolella oleva ilma painaa meidän päällämme, joten ilmanpaine on suuri. Kun nousee vuorelle, yläpuolella on vähemmän ilmaa, ja ilmanpaine pienenee. Normaali-ilmakehässä ilmanpaine 2237 metrin korkeudessa on arviolta noin 70-80 prosenttia merenpinnan tasosta eli noin 770 hPa.
Perunalastupussi on suljettu, eikä sen sisällä oleva ilma pääse pakenemaan. Vuoren juurella pussin sisällä oleva ja sen ulkopuolella oleva ilma työnsivät pussia yhtä kovaa, ja voimat olivat tasapainossa. Vuorella ulkopuolelta tuleva työntö kuitenkin heikkenee. Sisällä oleva ilma on yhä sama, joten pussin sisäpuolelta tuleva työntö voittaa, ja pussi pullistuu pömppöön.
Ilmiön voi selittää Boylen lain avulla. Jos lämpötila pysyy samana, kaasun tilavuus on kääntäen verrannollinen paineeseen. Kun paine laskee noin kolmeen neljäsosaan, tilavuus kasvaa laskennallisesti noin 1,3-kertaiseksi. Käytännössä vaikutusta on myös sillä, että vuorella on kylmempää, ja sillä, miten jäykkää pussin materiaali on. Silti on aika vaikuttavaa, että sama pussi muuttuu silminnähden isommaksi, eikö vain?
Muuten, monen naposteltavan pussiin lisätään typpeä tai muuta kaasua, jotta herkut eivät hapettuisi helposti eivätkä murenisi. Näiden pussien sisältö pömpöttää periaatteessa samalla tavalla.
Laavan peittämä valtava puutarha: Tsuboniwa
Tsuboniwa, joka oli tämän kokeen näyttämönä, on oikeasti tulivuoren luoma ihmeellinen maisema. Pohjois-Yatsugatake-vuoriston Kitayokodake on aktiivinen tulivuori, joka on aikanaan purkanut ilmeisesti noin kolme miljoonaa kuutiometriä laavaa (suunnilleen kaksi Tokyo Domen tilavuutta). Laava jäähtyi ja kovettui, ja siitä syntyi laavatasanko, jota peittävät mustat, rosoiset valtavat kalliot. Sen pinta-ala on noin 330 000 neliömetriä.
Laavan rakoihin on kasvanut kääpiömäntyjä, ja jaloissa kasvaa tunturikasveja, kuten puolukkaa ja variksenmarjaa. Se on kuin luonnon itsensä luoma jättimäinen puutarha.
Tsuboniwa ei sijaitse niin korkealla, että se olisi puuttoman tunturivyöhykkeen alueella. Silti korkeita puita on vähän ja kasvillisuus koostuu kääpiömännyistä ja tunturikasveista. Tämän selitetään johtuvan siitä, että laava on purkautunut verrattain äskettäin. Tarkkaa ajankohtaa laavan purkautumiselle ei kuitenkaan ilmeisesti tiedetä. Jalkojen alla olevia kallioita katsellessa on hauska kuvitella, millainen tulivuori sieltä muinoin purkautui.
Lähteet
・Pohjois-Yatsugatake-köysiradan virallinen sivusto (https://www.kitayatu.jp/)
・Matkailusivusto ”Tabimagajin” esittely Tsuboniwasta (https://tabi-mag.jp/nn715/)
Yhteydenotot ja toimeksiannot
Tuodaan tieteen ihmeet ja hauskuus lähemmäs arkea! Blogiin on koottu helposti ymmärrettävästi kotona tehtäviä hauskoja tiedekokeita ja vinkkejä niiden onnistumiseen. Tutustu ja hae vaikka hakusanoilla!
・Tiedeblogin (Kagaku no neta-chō) sisällöistä on tehty kirja. Lisätietoja täältä
・Blogin ylläpitäjästä Ken Kuwakosta lisää täällä
・Toimeksiannot (kirjoittaminen, luennot, koetyöpajat, tv-ohjelmien asiantuntijatyö ja esiintymiset ym.) täältä
・Artikkelien päivitystiedot jaetaan X:ssä!
Kagaku no neta -kanavalla julkaistaan koevideoita!
１０月のイチオシ実験！
https://youtube.com/shorts/jLVKYRVI1uY?feature=share
テレビ番組監修・イベント等のお知らせ
- 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
- 『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。
- Koe! Mitä tapahtuu, kun perunalastupussi viedään vuorelle? Melkein räjähtää 2 237 metrin korkeudessa?! (Ilmanpaineen ihmeellinen maailma)
- Elämme ilmameren pohjalla! Muovipullokoe paljastaa ilmanpaineen salaisuuden (Aikuisten lukion fysiikan kertauskirja)
- Näyttääkö maailma erilaiselta hyönteisen silmin? Voikukan ja atsalean kukkiin kätketty salaisuus
- Katkesiko syömäpuikko? Liikkuiko se taaksepäin? Vesilasin oudot kuvat
- Näkymätön valo näkyväksi! Laser- ja savukonevalo-show
- 1 300 katselun muuri! Yläkoululaiset oppivat lyhytvideoista, kuinka vaikeaa viestin perille vieminen on (tiedeviestinnän kurssi)
- Onko verkkokalvon kuva ylösalaisin? Kalmarin silmämallikoe paljastaa valon ihmeet
- Tulokset niin siistejä, että ihastuttaa! Potentiaalienergian ja työn yhteys selviää radan ja marmorikuulan avulla
- Miksi lehden ylä- ja alapinta ovat eri värisiä? Valon ja solutiheyden yllättävä yhteys
