Maassamme on yli neljä miljoonaa kännykkää. Jopa 70 prosenttia kotitalouksista omistaa auton. Yhdeksällä kymmenestä on kodissaan tv ja jääkaappi. Neljällä viidestä kansalaisesta on kotonaan CD-soitin. Varmasti jokainen on kuunnellut radiota tai käyttänyt paristoja. Lisäksi 90 prosenttia täysi-ikäisistä miehistä on perehtynyt aseeseen armeijassa. Harva silti tietää käsillä olleiden kapistusten toiminnasta mitään. Pikagallup Aleksanterinkadulla vahvistaa asian:
Miten jääkaappi pysyy kylmänä?
"Siinä on tiivisteet ja nestettä, joka kiertää. Menikö se noin?"
Miten paristossa voi olla sähköä?
"Tämä on helppo. Paristo johtaa laitteen läpi sähköä ja… Ei se voi olla noin. En tiedä."
Niinpä. Tekniikan ihmeet ovat jokapäiväisiä kapistuksia. Kaikki niitä käyttävät, mutta harva tietää miten ne toimivat. Alan asiantuntijat kertovat vastaukset lapsellisiin kysymyksiin.
Miten auto liikkuu?
Starttimoottorin kipinä sytyttää moottorin sylinterissä polttoaineen ja ilman seoksen. Lämpötila nousee, jolloin paine sylinterissä kasvaa. Mäntä painuu paineen voimasta alas ja siihen kiinnitetty kampikoneisto muuttaa liikkeen pyöriväksi. Pyörivä liike siirretään auton vetäviin pyöriin.
Miten luoti voi lähteä niin nopeasti pistoolista?
Aseen iskuri iskee ammuksen pohjaan, jolloin ruuti alkaa palaa ja palamisesta syntyvät kaasut työntävät ammuksen ulos. Ammuksen nopeus riippuu aseesta, ruudin määrästä ja ammuksen painosta. Tyypillinen ammuksen lähtönopeus on pistoolille 400 m/s, rynnäkkökiväärille 850 m/s ja taistelupanssarivaunun nuoliammuksille 1600 m/s. Maksiminopeus ruutiaseille on noin 1800 m/s.
Miten mikrosiru voi olla niin tehokas?
Uusimpiin mikrosiruihin on asennettu parhaimmillaan kymmeniä miljoonia millimetrin kymmenestuhannesosan kokoisia transistoreja. Yksi piisiru pystyy suorittamaan sekunnissa miljoonia laskutoimituksia. Tietokoneen piisirut ovat noin 20 neliömillimetrin kokoisia, mutta niiden valmistus alkaa parin neliömetrin kokoisesta, kokonaisesta piikiteestä.
Miten käsikranaatti toimii?
Käsikranaatissa on räjähdysainetta yleensä noin 150 grammaa ja sen ympärillä pari tuhatta pientä kuulaa. Viritetty kranaatti räjähtää muutamien sekuntien aikaviiveellä, jolloin paineaalto sinkoaa kuulat eri suuntiin. On myös käsikranaatteja, jossa räjähdys sirpaloi kranaatin metallisen kuoren. Sirpaleen koon optimoimiseksi kuori on usein uritettu. Käsikranaatin vaikutusetäisyys on noin 10 metriä.
Miten kameralla voi saada värillisen valokuvan?
Kun painaa laukaisinta, filmin edessä oleva levy aukeaa, ja valo pääsee kulkemaan objektiivin läpi filmille. Värifilmissä on hiukkasia, jotka muodostavat väriä valottuneisiin kohtiin. Yleensä värifilmeissä on kolmea väriainetta, joilla saadaan aikaiseksi kaikki päävärit.
Miten satelliitit pysyvät maata kiertävällä radalla?
Satelliitilla täytyy olla riittävän suuri nopeus vaakasuoraan, jotta Maan vetovoiman aiheuttama poikkeaminen tekee radasta esimerkiksi ympyrän. Satelliitin vaakasuora nopeus pysyy samana, koska avaruuden painottomassa tilassa satelliittiin vaikuttaa vain Maan vetovoima. Satelliittien nopeudet vaihtelevat yleensä 10 000-30 000 km/h:n välillä. Haluttu nopeus annetaan alunperin kantoraketilla ja sitä voidaan haluttaessa muuttaa satelliitin omilla raketeilla. Sama selitys pätee siihen, miksei Maa putoa Aurinkoon tai Kuu Maahan.
Miten jääkaappi pysyy kylmänä?
Jääkaappi pysyy kylmänä, koska sen sisältä viedään lämpöä pois. Sähköllä toimiva kompressori kierrättää putkistossa jäähdytysainetta, esimerkiksi freonia, joka muuttuu höyrystimessä kaasuksi ja sitoo itseensä samalla lämpöä jääkaapista. Tämän jälkeen kaasu johdetaan lauhduttimeen, jossa se luovuttaa lämpöä jääkaapin ulkopuolelle tiivistyessään jälleen nesteeksi.
Miten alkometri toimii?
Poliisin alkometri perustuu ns. polttokennotekniikkaan. Puhalluksessa alkoholi muuttuu alkometrissa ensin etikkahapoksi, sitten vedeksi ja hiilidioksidiksi. Alkoholin hapettuminen vapauttaa energiaa, jonka polttokenno muuttaa sähköjännitteeksi. Mitä enemmän hengityksessä on alkoholia, sen suurempi on laitteen mittaama jännite.
Miten televisioon syntyy kuva?
Television takaosassa olevan kuvaputken päästä ammutaan elektroneja 25 kertaa sekunnissa eri puolille kuvaruudun fosforoitua pintaa. Kuvapinta loistaa valoa sen mukaan, miten voimakas elektronisuihku siihen kohdistuu. Koska kuvaruutuun ilmestyy enemmän kuin 16 kuvaa sekunnissa, aistimme televisiokuvan jatkuvana.
Miten paristossa voi olla sähköä?
Tavallisen 1,5 voltin sormipariston sisällä on suolaliuosta sekä mangaanioksidia sinkkipikarissa. Lisäksi pariston keskellä on hiilisauva.
Pariston napoihin syntyy jännite, kun sinkkipikari syöpyy suolaliuoksessa. Jännite kerätään talteen ja siirretään laitteeseen. Patteri on kulunut loppuun, kun sinkkipikari on syöpynyt kokonaan.
Miten radio toimii?
Puhe muutetaan sähkövärähtelyksi, jonka antenni muuttaa valon nopeudella eteneväksi radioaalloksi. Antennia voisi verrata kaiuttimeen. Vastaanottimen antenni kerää pienen osan radioaallon energiasta samaan tapaan, aivan kuten mikrofoni kerää ääntä. Radioaalto vahvistetaan vastaanottimessa ja muunnetaan uudestaan kuultavaksi ääneksi.
Miten satelliitti-TV toimii?
Satelliitti-tv:n kanavilla on suurempi peittoalue kuin tavallisilla tv-lähetyksillä. Lisäksi ohjelmien lähettäminen satelliitin avulla on edullista ja nopeaa. Kanavien ohjelmat lähetetään Maasta satelliitteihin, jotka sijaitsevat noin 35 – 40 000 kilometrin korkeudella. Satelliitti vastaanottaa signaalin, vahvistaa sen ja lähettää takaisin maahan. Television digitaaliviritin muuttaa takaisin lähetetyn signaalin TV:lle sopivaksi.
Miten lentokone voi pysyä ilmassa?
Lentokone tarvitsee alkuvauhdin, joka saadaan aikaan moottorilla. Kone pysyy ilmassa, sillä siivet ohjaavat ohimenevää ilmavirtausta alaspäin. Siiven ylä- ja alapintaan syntyy paine-ero eli nostovoima, joka nostaa siipeä (konetta) ylöspäin.
Miten langattomalla puhelimella voi kuulla?
Jotta ääni kulkee matkapuhelinverkossa, se täytyy digitoida eli muuttaa numeeriseen muotoon sarjaksi nollia ja ykkösiä. Tämä tapahtuu ottamalla äänestä 8000 ´näytettä´ sekunnissa. Näytteet vastaavat tiettyä äänenkorkeutta. Jokaista äänenkorkeutta kuvaava sarja nollia ja ykkösiä siirretään vastaanottajan puhelimeen ja muutetaan vastaamaan alkuperäistä ääntä.
Miten vinyylilevy toimii?
Musiikki on kaiverrettu vinyylilevyn urille. Ääniuraan asetetun soittimen neulan värähtelyt kuullaan musiikkina. Vasen ja oikea kanava on tallennettu uran eri reunoille.
Miten CD-levystä voi kuulua ääntä?
Soittimen lasersäde lukee CD:n ykkösiksi ja nolliksi tallennetun tiedon ja toistaa sen kuultavaksi. Musiikki on pakattu mikroskooppisen pieniin, ovaalin muotoisiin kuoppiin eli datakoloihin. Kuoppien raja merkitsee ykköstä, muut alueet ovat nollia. Esimerkiksi kolmen minuutin kappaleessa käytetään noin 32 miljoonaa ykköstä ja nollaa. Soitin lukee levyä 1,2 metriä sekunnissa.
Miten tietokoneen kuvaruudulle tulee tekstiä?
Jokaista tietokoneen näppäintä kuvaa erilainen yhdistelmä ykkösiä ja nollia. Kun tietokoneen käyttöjärjestelmä huomaa, että tiettyä näppäintä on painettu, se antaa käskyn näytönohjaimelle piirtää näytölle numerokoodia vastaavan symbolin.
Esimerkiksi usein käytetyssä ascii-koodissa pientä ä-kirjainta vastaa numeroyhdistelmä 111001100.
Kuinka puhelu voi ohjautua oikeaan kännykkään?
Kun hankit liittymän, puhelinnumerosi tallentuu operaattorin kotipaikkarekisteriin henkilökohtaisiksi tiedoiksesi. Myös puhelimesi sijainti päivittyy rekisteriin aina, kun puhelin suljetaan, avataan tai siirryt tukiasemalta toiselle. Kun joku haluaa soittaa puhelimeesi, verkon tukiasemaohjain kutsuu kaikkia tukiasemia paikannusalueella, joissa kännykkä rekisterin tietojen mukaan on. Tukiasemat alkavat hakea kyseistä puhelinta. Kun etsitty numero löytyy, tukiasema yhdistää puhelun.
Miten auringonvalosta saadaan sähköä aurinkokennoissa?
Kun valo osuu aurinkokennoon, se saa liikkeelle kennon puolijohteessa olevat elektronit. Elektronien liike on yhtä kuin sähköä. Mitä enemmän auringon paistetta sitä enemmän saadaan aurinkosähköä. Yksi kenno tuottaa noin 0,5 voltin jännitteen.
Lapsikin sen tiesi, tiesitkö sinä?
16-19 oikeaa vastausta
Et ole besserwisser vaan aito wisser.
11-15 oikeaa vastausta
Yleisivistyksesi on erinomainen, todennäköisesti olit myös fysiikan ja kemian pinko.
5-10 oikeaa vastausta
Lähiökapakan Einstein. Paremmin kuin moni peruskoulumaikka.
1-4 oikeaa vastausta
Et ole nukkunut jokaista fysiikan tuntia.
0 oikeaa vastausta
Et ole ainoa.
Lähteet: Tieliikenteen Tietokeskuksen johtaja Harri Kallberg, Puolustusvoimien asetekniikkaosaston johtaja Jari Hartikainen, Lentoturvallisuushallinnon tiedottaja Kirsi Seppälä, liikkuvan poliisin ylikonstaapeli Pertti Mäkeläinen, Helsingin Energian viestintäpäällikkö Ulla-Maija Alander, professori Heikki Seppä, professori Peter Lund, Philipsin battacc manager Janne Liimatainen, tutkija Tuomas Lukka, Nokia Networksin tiedottaja Riikka Sintonen, Kodakin tuoteryhmäspesialisti Kees van Niftrik, TKK:n tutkija Petri Konttinen, ÄKT:n Arto Alaspää, IBM:n Adrian O´Connor, TKTL:n tutkija Toni Strandell, Viestintäviraston tekninen johtaja Pentti Lindfors.
