Paula Pennanen
5. sija, Kansallinen sarja
Paula Pennanen, Valkeakosken lukio/Päivölän Kansanopisto
Leveyspiirin määrittäminen heilurin avulla.
(500 euroa)
Kilpailutyö
Hauska ajatusleikki johti tieteelliseen heilurikokeeseen
Jokaiselle fysiikan opiskelusta kiinnostuneelle lukiolaiselle lienee itsestään selvää, että gravitaatiovakio ja Coriolis-voima riippuvat leveyspiiristä. Ja että ranskalaisen fyysikko Gaspard Gustave Corioliksen mukaan nimetty ilmiö saa pyörivässä koordinaatistossa suoraviivaisesti liikkuvan kappaleen liikeradan näyttämään kaareutuvalta.
Valkeakosken lukiossa Päivölän matematiikkalinjalla opiskelevalle Paula Pennaselle tämän tietäminen ei riittänyt. Kun tiedekasvatuskurssilla pohdittiin ideoita omalle tutkielmalle, hän kiinnostui tuulten suuntien ja merivirtojen syvemmistä alkuperistä.
– Kävimme maantiedon tunnilla läpi tuulia ja merivirtoja siihen aikaan, kun minun piti päättää tutkielmani aiheesta. Samalla tuli esiin, että tuulten suunnat johtuvat maapallolla vaikuttavasta Coriolis-ilmiöstä, Paula Pennanen kertoo.
Leveyspiirin mittausta tutkimushuoneessa
Hän heitti opettajalleen Esa Lapille vitsin: mitä jos mittaisinkin leveyspiirin heilurin avulla Jean Bernard Leon Foucaultin vuonna 1851 tekemää kuuluisaa maapallon pyörimisliikettä todistanutta koetta mukaillen.
– Esa Lappi suhtautuikin asiaan kuitenkin kovin innoissaan ja pian innostuin itsekin, Paula kertoo.
Foucault ripusti heilurinsa Pariisin Pantheonin kattoon. Paulan koeympäristönä toimi korkein koulusta löytyvä huone, johon heilurin saattoi ripustaa 3 metrin 15 cm:n korkeuteen. Hän tutki kahta tapaa määrittää leveyspiiri heilurin avulla. Toisessa oli kyseessä heilurin jaksonajan suhteuttamisesta gravitaatiovakioon ja toisessa heilurin kiertymänopeuden suhteuttamista Coriolis-voimaan. Kokeen tulos oli erinäisten laskutoimitusten jälkeen, että leveyspiiri on noin 51,7 astetta.
Luova aihe
Paulan työn aihe on luova. Hän ei myöskään vältellyt vaivaa selvittääkseen vastauksen kysymykseen, jonka hän oli asettanut. Mittausjärjestelyjä on improvisoitu onnistuneesti ja kokeet on kuvailtu perusteellisesti. Tuloksiin sekä virhetekijöihin on paneuduttu huolellisesti
– Työselostuksesta käy ilmi, kuinka tutkimuksen tekeminen on prosentin verran inspiraatiota ja 99 prosenttia perspiraatiota. Ansiokasta on myös epäonnistuneiden kokeiden selvitys ja erityisesti se miten ongelmat ratkaistiin, todetaan arvioissa.