Tiede    |   Lasten tiedekysymykset

Kuinka monta lokkia tarvittaisiin nostamaan ihminen ilmaan?

Lasten tiedekysymyksissä pohditaan myös, onko kaikki meret tutkittu, miten muurahaiset pystyvät kiipeämään, miksei ilmakehä laajene lämmetessään ja miksi hiukset harmaantuvat.

Daniel Titoff, 5

Tarvittavan voiman arvioiminen onnistuu käyttämällä newtoneita. Niiden avulla määritellään, millä voimalla maapallo vetää kappaletta puoleensa.

Esimerkiksi 70-kiloisen aikuisen nostamiseen tarvitaan 686 newtonin voima. 20 kiloa painava lapsi taas nousee ilmaan 196 newtonin voimalla. Tutkimusten mukaan lintujen lentolihakset kehittävät 62,3 newtonin nostovoiman jokaista lihasten painamaa kiloa kohti.

Suomessakin esiintyvä merilokki on 1,8 kilon painoisena maailman suurin lokki. Lento­lihaksia siitä on muiden lokkien lailla 23 prosenttia eli tässä tapauksessa 0,414 kiloa.

Tästä voidaan laskea, että yksi merilokki tuottaa noin 25,8 newtonin nostovoiman. Siitä 17,7 newtonia menee linnun oman kehon nostamiseen ja 8,1 newtonia jää nostotyöhön.

Tarvittavien merilokkien määrä 70-kiloisen ihmisen nostamiseen on näin ollen 84 ja 20-kiloisen 24.

Jos nostajina olisivat maailman pienimmät lokit eli Suomessakin tutut 120 gramman painoiset pikkulokit, niitä tarvittaisiin aikuisen nostamiseksi peräti 1 265 kappaletta ja lapsen nostamiseksi 361 kappaletta. Muita lokkeja riittäisi pienempi määrä: esimerkiksi harmaalokkikoiraita tarvittaisiin aikuisen nostamiseen 122 ja naurulokkeja 575.

Lokkimäärän arvioiminen on siis melko helppoa. Lokeilla ei ole kuitenkaan taipumusta tehdä tuonkaltaista työtä yhdessä.

Esa Hohtola

eläinfysiologian emeritus professori

Oulun yliopisto




Kuinka suuri osa maapallon meristä on tutkittu?

Leo Kivelä, 10

Vain pieni osa. Tutkittujen merten tarkasta määrästä ei ole päteviä arvioita, mutta niissä on joka tapauksessa vielä hyvin paljon tuntematonta ja jännittävää tutkittavaa jäljellä.

Tutkimista vaikeuttaa se, että merten pinnan alle ei näe helposti. Satelliittien avulla nähdään lähinnä vain pintojen ominaisuuksia. Äänien avulla selvitetään merenpohjan muotoja ja laatuja sekä lämpöjä.

Meriveden koostumusta ja eliöitä­ tutkitaan esimerkiksi laivoilla.

Merten tutkiminen on hidasta. Meret peittävät yli 70 prosenttia maapallosta, mutta tutkimuslaivat liikkuvat vain noin 20 kilometriä tunnissa.

Helposti mitattavia oloja tarkkaillaan myös automaattisilla poijuilla. Suurimmilla merillä on yhteensä melkein 4­ 000 poijua yhtä aikaa toiminnassa. Näinkin suuri poijujen määrä on vähäinen, koska maapallon yhtenäisesti peittävä valtameri on erittäin suuri. Poijumäärä vastaa sitä, että koko Suomea tutkittaisiin vain kolmella paikalla.

Kansainvälisessä tietokannassa on 120 vuoden kuluessa kertynyt hieman yli 15 miljoonaa sekä pinnan että syvyyksien olot taltioinutta merkintää maapallon meriltä. Se saattaa äkkiseltään kuulostaa paljolta, mutta todellisuudessa ei ole.

Pekka Alenius

erikoistutkija

Ilmatieteen laitos




Miksi ilmakehä ei laajene avaruuteen päin, jos se kerran lämpenee?

Ville Miettinen, 10

Lämmetessään kaasut tosiaan laajenevat, jos niillä on tilaa laajeta. Ilmakehällä on tilaa laajentua vain ylöspäin eli kohti avaruutta. Näin usein tapahtuukin.

Ilmakehän alin kerros eli troposfääri on lämmennyt ilmastonmuutoksen vuoksi sadassa vuodessa noin yhden asteen. Tästä voi laskea, että lämpö on laajentanut tuota pilvien ja sateiden syntypaikkaa 30–40 metriä. Troposfääri on paksuudeltaan keskimäärin kymmenen kilometriä.

Samalla kun ilmakehän alaosa on lämmennyt, sen yläosa on jäähtynyt ja painunut kasaan. Syynä yläosien muutokseen on hiilidioksidin ja muiden kasvihuonekaasujen vaikutus ja auringon UV-säteilyn muutokset.

Tuo yläosa on kutistunut hieman enemmän kuin alaosa on laajentunut, joten kokonaisuudessaan ilmakehä on kutistunut viime vuosikymmeninä.

Ilmakehän kutistumista ei ole helppoa havaita. Sen voi huomata ehkä parhaiten matalilla kiertoradoilla kulkevissa satelliiteissa. Kun ilmakehä kutistuu, ilman tiheys satelliitin radalla pienenee, jolloin satelliitin kohtaama ilmanvastuskin pienenee.

Tiera Laitinen

tutkija

Ilmatieteen laitos




Miksi vanhoilla ihmisillä on harmaat hiukset?

Joel Ananin, 6

Jokaisen hiuksen juuressa sijaitsee karvatuppi, jossa on pienenpieniä väriainetta tuottavia värisoluja. Hiusten väri johtuu tuosta väriaineesta. Useimmilla ihmisillä aine on samaa melaniini-nimistä väriainetta, joka aiheuttaa iholla rusketuksen.

Väriaineen määrä vaikuttaa siihen, miten tummat hiukset kullakin ovat. Punatukkaisilla tuo aine näyttää punertavalta.

Olipa ihminen puna-, vaalea- tai mustatukkainen, hiukset harmaantuvat iän myötä. Tämä johtuu siitä, että elimistön solujen lisääntyminen vähenee kun vanhenemme. Vähitellen ne kuolevat. Näin käy myös karvatuppien värisoluille. Kun ne lakkaavat erittämästä väriainetta, jäljelle jää hiusten läpikuultavan harmaa perusväri.

Harmaantuminen etenee yleensä hitaasti vuosien mittaan. Sen alkamisikä vaihtelee suuresti: Joillakin harmaita hiuksia näkyy jo ennen 40 ikävuotta, kun taas joillakin 70-vuotiailla voi edelleen olla hiusten väri ennallaan.

Monesti sanotaan, että suuri järkytys tai elämän vastoinkäymiset aiheuttavat harmaita hiuksia. Tiede ei ole kuitenkaan pystynyt osoittamaan, että elämänkokemukset voisivat no­peasti harmaannuttaa hiukset.

Osmo Saarelma

yleislääketieteen erikoislääkäri

Duodecim



Miten muurahaiset osaavat kiivetä puuhun ja pysyä oksalla vaikka jalat ylöspäin?

Martti Ruutiainen, 3

Muurahaisilla ja muilla hyönteisillä on jaloissaan kynsiä muistuttavia ulokkeita, jotka ovat kuin koukkuja. Ulokkeet ovat niin pieniä, että ihminen erottaa ne vain mikroskoopilla.

Jos muurahai­nen kävelee ylös puun­runkoa pitkin, koukut takertuvat tiukasti puun kuoren rosoiseen pintaan. Tämän ansiosta muurahainen ei tosiaan tipu vaikka kävelisi ylösalaisin.

Mikäli kiivettävän seinämän pinta on kovin tasainen, koukut eivät kuitenkaan toimi kunnolla. Tällöin muurahaiset voivat käyttää apuna koukkujen välissä sijaitsevia tarttumapintoja saadakseen paremman pidon. Tarvittaessa nuo pinnat pullistuvat kuin ilmatyynyt.

Tutkimusten mukaan Australiassa ja Etelä-Aasiassa elelevät kutojamuurahaiset voivat kantaa tarttumapintojensa ja koukkujensa avulla jopa sata kertaa oman painonsa verran ylösalaisin roikkuessaan! Myös Suomessa viihtyvät muurahaiset ovat hyvin vahvoja omaan kokoonsa nähden.

Jonna Kulmuni

evoluutiobiologian dosentti

Helsingin yliopisto

Kommentit

Kommentit

    Ei vielä kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Ei vielä nimellä kirjoitettuja kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Näytä lisää



    HS:n kommentointien äänestäminen on muuttunut: nyt vain kirjautuneet käyttäjät voivat antaa kommentille hyvin argumentoitu -äänen.
    Luetuimmat
    • Juuri nyt
    • Päivä
    • Viikko
    1. 1

      Hyvätuloiset ystävättäreni asuvat kaupungin vuokra-asunnoissa puoli-ilmaiseksi

    2. 2

      Ravintola Baarikärpänen kieltää sisäänpääsyn romanihameessa, omistaja ei näe virallista linjaa ongelmalliseksi

    3. 3

      ”Kammottava naisbändi” – Teinityttöjen rockbändi tyrmistytti 1980-luvun lopulla miehiä soittotaidoillaan

      Tilaajille
    4. 4

      Asiantuntijat huomasivat yllättävän ilmiön: Ikivanha ajattelutapa on palannut parisuhteisiin – Näin tunnistat ajautuneesi ”työparisuhteeseen”

      Tilaajille
    5. 5

      HS selvitti: Samana päivänä ostetut Onnibus-liput kallistuivat jopa 25 prosenttia omistajan­vaihdoksen jälkeen

    6. 6

      Selvitysmies tuhoaisi Juha Sipilän luomuksen: valtio saisi kahden miljardin euron varat takaisin

    7. 7

      Ihmisen ei kuulu olla väsynyt – Uni­lääkärin mukaan moni uneton tekee illalla saman virheen

      Tilaajille
    8. 8

      Suomalaiset saavat liian vähän folaattia, vaikka se saattaa torjua Alzheimerin tautia ja masennusta – Nämä ovat tärkeimmät folaatin lähteet

    9. 9

      Helsingissä valmistelluissa terrori-iskuissa kuoli tuhansia ihmisiä 1900-luvun alussa: Kruununhaka kuhisi kansainvälisiä terroristeja

    10. 10

      Boris Johnsonille täydellinen nöyryytys Luxemburgissa: jätti tiedotustilaisuuden väliin ilmeisesti siksi, ettei olisi buuaukselta saanut ääntään kuuluviin

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Ihmisen ei kuulu olla väsynyt – Uni­lääkärin mukaan moni uneton tekee illalla saman virheen

      Tilaajille
    2. 2

      Suomalaiset saavat liian vähän folaattia, vaikka se saattaa torjua Alzheimerin tautia ja masennusta – Nämä ovat tärkeimmät folaatin lähteet

    3. 3

      Poliisi julkaisi kuvan: Miehet murtautuivat asuntoon ja kävivät omistajan päälle keskellä päivää Sipoossa

    4. 4

      Ratikkakuski Dane Jozsefin oivallus johti upeaan hääkuvaan: ”Tuli aivan positiivinen fiilis, että nyt tein oikein”

    5. 5

      Selvitysmies tuhoaisi Juha Sipilän luomuksen: valtio saisi kahden miljardin euron varat takaisin

    6. 6

      Puolustusministeri Mike Esper: Yhdysvallat valmistelee vastatoimia iskusta öljyjalostamoon Saudi-Arabiassa – Iran kiistaa syyllisyytensä, mutta sanoo olevansa valmis sotaan

    7. 7

      Lankku on teho­liike, mutta nämä 5 muunnelmaa ovat vielä tehokkaampia

      Tilaajille
    8. 8

      Näin kodin viikko­siivous sujuu kahdeksan sijaan 1,5 tunnissa – Kansalais­opistojen opettajat kertovat, miten arkea voi helpottaa

    9. 9

      Boris Johnsonille täydellinen nöyryytys Luxemburgissa: jätti tiedotustilaisuuden väliin ilmeisesti siksi, ettei olisi buuaukselta saanut ääntään kuuluviin

    10. 10

      Kasperi Saari, 67, harrastaa hotellien omistamista, ja pian hän avaa Helsinkiin maailman suurimman ketjun huippu­hotellin

      Tilaajille
    11. Näytä lisää
    1. 1

      Sadattuhannet kodit uhkaavat menettää arvonsa – Suomeen on kehittynyt kahdet asunto­markkinat, ja asian­tuntijan mukaan enää kolme aluetta on turvassa

      Tilaajille
    2. 2

      Teini-ikäinen kilpauimari hylättiin liian paljastavan uima­puvun vuoksi Yhdys­valloissa – käytti samaa asua kuin kaikki muutkin

    3. 3

      Joukko suomalaisnaisia riisuuntui kameralle kertoakseen kehohäpeästä ja sen kukistamisesta – ”Olen yhä keskeneräinen, mutta sairaudesta olen päässyt”

      Tilaajille
    4. 4

      Seitsemän vuoden parisuhdekriisi on vanhentunut käsite: On olemassa toinen hetki, jolloin eroriski kasvaa selvästi

      Tilaajille
    5. 5

      Maailman parhaat luontokuvat valitaan taas kymmenientuhansien kuvien joukosta: HS näyttää 14 huippuotosta

    6. 6

      Miljonääri liittyi perus­suomalaisiin Jussi Halla-ahon perässä, ja nyt ”Tampereen Trump” ilmentää puolueen muutosta

    7. 7

      Suoliston bakteerit määrittävät, miten ihminen voi, ja niitä ohjaa ravintomme – Suomalainen huippu­tutkija kertoo, millaista ruoka­valiota bakteerit janoavat

      Tilaajille
    8. 8

      Ihmisen ei kuulu olla väsynyt – Uni­lääkärin mukaan moni uneton tekee illalla saman virheen

      Tilaajille
    9. 9

      Juutalaisvainoista kertova elokuva järkytti festivaalikatsojia, kymmeniä ihmisiä käveli ulos kesken näytöksen

    10. 10

      Neljä vuotta sitten Vantaan Kivistö herätti innostusta: tuhansittain asuntoja ja Redin kokoinen kauppa­keskus – Vaan miten kävi?

      Tilaajille
    11. Näytä lisää