{"id":56566,"date":"2025-12-01T05:17:48","date_gmt":"2025-11-30T20:17:48","guid":{"rendered":"https:\/\/phys-edu.net\/wp\/?p=56566"},"modified":"2025-12-01T05:17:48","modified_gmt":"2025-11-30T20:17:48","slug":"wild-mini-4wdn-salaisuus-miksi-raskaampi-voittaa-koydenvedossa-fysiikkaa-leikin-varjolla","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/phys-edu.net\/wp\/?p=56566&lang=fi","title":{"rendered":"Wild Mini 4WD:n salaisuus: Miksi raskaampi voittaa k\u00f6ydenvedossa? Fysiikkaa leikin varjolla."},"content":{"rendered":"

Kenkichi Kuwako, tiedekouluttaja. Joka p\u00e4iv\u00e4 on koe.<\/strong><\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Tiedekokeet Wild Mini 4WD -autojen avulla<\/h1>\n

Tied\u00e4ttek\u00f6 Tamiya “Wild Mini 4WD” -autot? Tavalliset Mini 4WD:t ovat nopeita ja virtaviivaisia koneita, jotka kilpailevat nopeudesta, mutta Wild Mini 4WD:ss\u00e4 on kaksi tai kolme kertaa suuremmat, rosoiset renkaat ja runko, ja se ylitt\u00e4\u00e4 esteet kevyesti. Niill\u00e4 on todellakin “maastoajoneuvojen kuninkaan” ulkon\u00e4k\u00f6.<\/p>\n

\"\u30b9\u30af\u30ea\u30fc\u30f3\u30b7\u30e7\u30c3\u30c8<\/p>\n

Kun niill\u00e4 ajaa ulkona, ero tavallisiin Mini 4WD:ihin n\u00e4kyy selv\u00e4sti. Kun katselin t\u00e4t\u00e4 Wild Mini 4WD:t\u00e4, huomasin jotain. Sen suuret, kumilla p\u00e4\u00e4llystetyt renkaat ovat sis\u00e4lt\u00e4 ontot ja ne muotoutuvat tarttumaan maahan, jolloin kitkavoima kasvaa. Toisin sanoen niiden pito on eritt\u00e4in vahva.<\/p>\n

“T\u00e4t\u00e4 saattaisi voida k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 kitkavoimakokeissa!”<\/p>\n

Ostin kaksi autoa sill\u00e4 ajatuksella ja kokeilin niill\u00e4 kaikenlaista. Huomasin, ett\u00e4 niill\u00e4 voi tehd\u00e4 eritt\u00e4in mielenkiintoisia kokeita, jotka tekev\u00e4t fysiikan lait n\u00e4kyviksi. T\u00e4n\u00e4\u00e4n esittelen “Tieteen reseptin” Wild Mini 4WD -autojen avulla.<\/p>\n

Tieteen resepti<\/h3>\n

Tavoite:<\/h3>\n

Asetetaan kaksi Wild Mini 4WD -autoa vastakkain ja j\u00e4rjestet\u00e4\u00e4n niille “k\u00f6ydenveto”. Tavoitteena on selvitt\u00e4\u00e4, kumpi auto voittaa, kun muutamme kitkavoimaan vaikuttavia tekij\u00f6it\u00e4: kitkakerrointa (pinnan karheus) ja normaalivoimaa (paino).<\/p>\n

Tarvikkeet:<\/h3>\n

Wild Mini 4WD (2 kpl), lankaa (esim. leijalankaa), painoja (k\u00e4y esim. mandariinit), r\u00e4ttej\u00e4, hiomapaperia, alusta (esim. muovilevy).<\/p>\n

Menetelm\u00e4:<\/h3>\n

\u2460 Kokoa kaksi Wild Mini 4WD -autoa. \u3010T\u00e4rke\u00e4 huomio\u3011<\/strong> J\u00e4rjest\u00e4 t\u00e4ss\u00e4 vaiheessa paristokoteloon johdot siten, ett\u00e4 auto toimii yhdell\u00e4 paristolla (1,5 V). Jos k\u00e4yt\u00e4t alkuper\u00e4ist\u00e4 kahta paristoa (3 V), moottorin v\u00e4\u00e4nt\u00f6momentti (py\u00f6rimisvoima) on liian suuri, jolloin auto nousee pystyyn ja kaatuu heti k\u00f6ydenvedon alkaessa, eik\u00e4 koe onnistu.<\/p>\n

\u2461 Sido kahden Wild Mini 4WD:n per\u00e4t yhteen leijalangalla.<\/p>\n

\"\u30b9\u30af\u30ea\u30fc\u30f3\u30b7\u30e7\u30c3\u30c8<\/p>\n

\u2462 Laita molempien autojen kytkimet p\u00e4\u00e4lle samanaikaisesti ja anna niiden vet\u00e4\u00e4 k\u00f6ytt\u00e4. Jos olosuhteet ovat samat, ne pysyv\u00e4t tasapainossa py\u00f6rien vain tyhj\u00e4\u00e4. (Itse asiassa t\u00e4m\u00e4kin saa oppilaat jo huutamaan “Vau!”)<\/p>\n

\u2463 Aseta t\u00e4ss\u00e4 tilassa toisen auton alle “r\u00e4tti\u00e4”, “hiomapaperia” tai “alusta” (muovilevy) ja muuta pinnan olotilaa ja tarkkaile, kumpi autoista liikkuu.<\/p>\n

\u2464 Laita toisen Mini 4WD:n p\u00e4\u00e4lle “paino” (esim. mandariini) ja muuta painoa ja tarkkaile, mit\u00e4 tapahtuu.<\/p>\n

\"\u30b9\u30af\u30ea\u30fc\u30f3\u30b7\u30e7\u30c3\u30c8<\/p>\n

Esimerkiksi, kun p\u00e4\u00e4lle laitetaan mandariini…<\/p>\n

Tulokset:<\/h3>\n

Koe tuottaa intuitiivisesti mielenkiintoisia tuloksia. Liukkaalla alustalla (muovilevy) renkaat luistavat ja auto h\u00e4vi\u00e4\u00e4, mutta r\u00e4tin tai hiomapaperin p\u00e4\u00e4ll\u00e4 se saa pitoa ja voittaa. Lis\u00e4ksi on selv\u00e4\u00e4, ett\u00e4 auto, jonka p\u00e4\u00e4lle on asetettu paino (mandariini), on selv\u00e4sti vahvempi k\u00f6ydenvedossa.<\/p>\n

\"\u30b9\u30af\u30ea\u30fc\u30f3\u30b7\u30e7\u30c3\u30c8<\/p>\n

Tieteen selitys: Miksi “raskaampi” voittaa?<\/h3>\n

Lukion fysiikan teht\u00e4viss\u00e4 mainitaan usein ehto “kun kitkavoima voidaan j\u00e4tt\u00e4\u00e4 huomiotta” (oletetaan kitkattomuus). T\u00e4m\u00e4n vuoksi monilla saattaa olla mielikuva, ett\u00e4 kitkavoima on paha h\u00e4iritsij\u00e4, joka est\u00e4\u00e4 liikkeen. Autoille ja Mini 4WD:lle kitkavoima on kuitenkin v\u00e4ltt\u00e4m\u00e4t\u00f6n voima eteenp\u00e4in liikkumiseksi (vetovoima).<\/p>\n

Aivan kuten ei voi juosta j\u00e4\u00e4ll\u00e4 liukastelematta, auto voi edet\u00e4 eteenp\u00e4in vain siksi, ett\u00e4 renkaat tarttuvat maahan (kitkan ansiosta), mik\u00e4 tuottaa vastavoiman. Jos ajat Wild Mini 4WD:t\u00e4 k\u00e4dell\u00e4si, tunnet varmasti renkaiden voiman, joka potkaisee ihoa vasten. T\u00e4m\u00e4 on kitkavoiman todellinen luonne.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Renkaan vaikutus-vastavaikutussuhde<\/p>\n

T\u00e4ss\u00e4 k\u00f6ydenvedossa voittamiseksi tarvitaan suurempi kitkavoima. Kitkavoiman suuruus esitet\u00e4\u00e4n seuraavalla yksinkertaisella kaavalla:<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

F \uff1d \u03bcN<\/strong><\/p>\n

(Suurin kitkavoima = Lepokitkakerroin \u00d7 Normaalivoima)<\/strong><\/p>\n

Sovelletaan t\u00e4t\u00e4 kaavaa t\u00e4h\u00e4n kokeeseen:<\/p>\n