Category Archives: physics

ของเล่นสมดุล การเติบโตแบบเอ็กซ์โปเนนเชียล การเคลื่อนที่เป็นวงกลม

วันอังคารที่ผ่านมาผมไปทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมต้นได้เรียนรู้เพิ่มเรื่องการสมดุลและได้ทำของเล่นสมดุลที่เป็นนกที่ทรงตัวอยู่ได้แบบประหลาดๆ เด็กประถมปลายเริ่มเรียนรู้เรื่องการเติบโตแบบเอ็กซ์โปเนนเชียลโดยลองประมาณจำนวนเซลล์ที่แบ่งตัวหลายๆรอบ (ต่อยอดมาจากความฝืดของเชือกที่เพิ่มแบบเอ็กซ์โปเนนเชียลตามจำนวนรอบพันหลักเมื่อสัปดาห์ที่แล้ว) เด็กอนุบาลสามได้เล่นลูกแก้วในกาละมังเพื่อให้เริ่มชินกับการเคลื่อนที่เป็นวงกลมครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ กิจกรรมคราวที่แล้วเรื่อง “ดูคลิปเคลื่อนไหวประหลาด จุดศูนย์ถ่วง ความฝืดของเชือกพันหลัก” ครับ)

สำหรับเด็กประถมต้นเราคุยกันต่อเรื่องจุดศูนย์ถ่วงครับ ผมเอาไม้บรรทัดมาถ่วงด้วยน็อตจำนวนต่างๆกันที่ตำแหน่งต่างๆกันให้เด็กๆเดาว่าจะเกิดอะไรขึ้น เด็กๆได้สังเกตจุดหมุน ระยะทางระหว่างจุดหมุนถึงน้ำหนักถ่วง และเห็นว่าถ้าจะถ่วงให้สมดุลน้ำหนักที่มากต้องอยู่ใกล้จุดหมุนขณะที่อีกข้างหนึ่งน้ำหนักเบาต้องอยู่ห่างๆจุดหมุนครับ หน้าตาการทดลองเป็นแบบนี้:

ทดลองถ่วงน้ำหนักต่างๆบนไม้บรรทัดครับ ให้สมดุลอยู่ให้ได้
ทดลองถ่วงน้ำหนักต่างๆบนไม้บรรทัดครับ ให้สมดุลอยู่ให้ได้

Continue reading ของเล่นสมดุล การเติบโตแบบเอ็กซ์โปเนนเชียล การเคลื่อนที่เป็นวงกลม

คุยกันเรื่องคลื่นความโน้มถ่วง หัดดูคลื่นเคลื่อนที่ใน Slinky

วันอังคารที่ผ่านมาผมไปทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์กับเด็กๆมาครับ สำหรับเด็กประถมผมพยายามเล่าเรื่องการค้นพบที่ยิ่งใหญ่ของมนุษยชาติคือการวัดคลื่นความโน้มถ่วงโดยตรงเป็นครั้งแรก อีกพันสองพันปีต่อจากนี้ถ้าสปีชีส์เรายังไม่สูญพันธุ์ คนสมัยนั้นคงจำเรื่องราวร้อยแปดพันเก้าสมัยนี้ไม่ได้แล้ว พวกเราทุกคนไม่ว่ามหาเศรษฐี ยาจก นักปราชญ์ มหาโจร คงจะสูญหายไปตามกาลเวลา แต่การค้นพบนี้จะติดอยู่ในประวัติศาสตร์มนุษยชาติต่อไปครับ ได้ดูคลิปจำลองการโค้งของอวกาศบนผ้ายืดด้วยครับ สำหรับเด็กอนุบาลสามทับหนึ่ง ผมให้เล่น Slinky ซึ่งก็คือสปริงอ่อนๆขนาดใหญ่ ให้สังเกตการตกของ slinky และสังเกตการเคลื่อนที่และการสะท้อนของคลื่นใน slinky และได้ดูคลิป Infinite Slinky ด้วยครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ คราวที่แล้วเรื่อง “พยายามวัดความเร็วประสาท+สมอง เริ่มรู้จักค่า Pi เล่นของเล่นบูมเมอแรง” ครับ)

สำหรับเด็กประถม ผมบอกเด็กๆว่าปกติเราคิดว่าเวลาของแต่ละคนเพิ่มขึ้นเท่าๆกัน แต่ความคิดนี้ไม่ตรงกับความเป็นจริงในธรรมชาติ เมื่อประมาณร้อยปีที่แล้ว ไอน์สไตน์แสดงให้โลกดูว่าเวลาของแต่ละคนเดินช้าเดินเร็วขึ้นกับว่าคนๆนั้นเคลื่อนที่อย่างไร ถ้าเคลื่อนที่เร็วเวลาก็จะเดินช้าลง นอกจากนี้ถ้าเราอยู่ใกล้แถวที่มีแรงโน้มถ่วงมากๆเวลาเราก็จะช้าลงด้วย ระยะทางก็เหมือนกัน ถ้าเราวัดความยาวตอนเราเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว ความยาวจะสั้นกว่าถ้าเราวัดตอนอยู่เฉยๆ ในชีวิตปกติประจำวันของเรา เราอยู่ในที่ที่แรงโน้มถ่วงไม่มากนัก และเคลื่อนที่ไม่เร็ว (เคลื่อนที่เร็วไม่เร็วต้องเทียบกับความเร็วแสงซึ่งเท่ากับ 300,000 ก.ม,/วินาที ครับ) เราก็เลยไม่ค่อยเห็นความแตกต่างของเวลาและระยะทาง Continue reading คุยกันเรื่องคลื่นความโน้มถ่วง หัดดูคลื่นเคลื่อนที่ใน Slinky

ดูคลิป VFX Star Wars ชักโครกทำงานอย่างไร กาลักน้ำ ปืนใหญ่ลม

วันอังคารที่ผ่านมาผมไปทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมได้ดูคลิป Visual Effects ของ Star Wars: The Force Awakens และได้เห็นว่าหลักการกาลักน้ำทำงานในโถส้วมแบบชักโครกอย่างไร เด็กอนุบาลสามได้เล่นปืนใหญ่ลมดับเทียนกันครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ คราวที่แล้วเรื่อง “ปืนใหญ่ลม เล่นปิ้งงู” ครับ)

 สำหรับเด็กประถม ผมให้ดูคลิปนี้ก่อนครับ เป็นคลิปแสดงเทคนิคพิเศษด้านภาพในภาพยนต์ Star Wars: The Force Awakens:

ผมเล่าให้เด็กๆฟังถึงการบอกให้คอมพิวเตอร์วาดภาพสิ่งต่างๆในภาพยนต์จนมันดูเหมือนเป็นของจริง เพราะทุกๆจุดบนภาพมีสีและความสว่าง ถ้าบอกคอมพิวเตอร์ว่าแต่ละจุดจะมีสีอะไรและความสว่างอะไร ก็จะสามารถสร้างภาพที่ต้องการออกมาได้ เล่าว่าคนสร้างหนังจะใช้โปรแกรมสร้างแบบจำลองสามมิติของยานอวกาศแล้วก็บอกว่ามันควรเคลื่อนที่อย่างไรแล้วคอมพิวเตอร์ก็วาดให้ดู ได้เล่าให้ฟังเรื่องการใช้สีเขียวหรือสีฟ้าเป็นตัวแทนฉากหลังที่จะใส่เข้าไปภายหลัง (Chroma Key) ได้เล่าว่าเราสามารถจับภาพการเคลื่อนไหวของใบหน้านักแสดงแล้วเอาการเคลื่อนไหวนั้นๆไปใส่หน้าตัวละครที่เป็นมนุษย์ต่างดาว ได้เล่าว่าคนสร้างหนังมีแบบจำลองว่าฝุ่นหรือน้ำจะเคลื่อนไหวอย่างไรแล้วก็ให้คอมพิวเตอร์คำนวณและวาดให้

ผมอยากให้เด็กๆได้เปิดหูเปิดตาว่าภาพยนต์ที่ดูน่าตื่นตาตื่นใจนั้น มีทีมงานสร้างที่มีความรู้ รู้จักใช้เทคโนโลยีมาประยุกต์ทำของวิเศษให้เราดูกัน หวังว่าเด็กๆบางคนอาจได้ฉุกคิดและสร้างสรรค์ของดีๆต่างๆในอนาคตครับ

จากนั้นเด็กประถมก็มาเรียนเรื่องส้วมกัน 🙂  Continue reading ดูคลิป VFX Star Wars ชักโครกทำงานอย่างไร กาลักน้ำ ปืนใหญ่ลม

ปืนใหญ่ลม เล่นปิ้งงู

วันอังคารที่ผ่านมาผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมต้นได้หัดทำปืนใหญ่ลม (Vortex Cannon) ที่อาศัยการผลักอากาศผ่านรูกลมๆ ให้อากาศไปโดนอากาศที่อยู่ด้านหน้าของรูทำให้เกิดการหมุนเป็นรูปโดนัทวิ่งออกไปได้ตรงและไกล เด็กประถมปลายได้เล่นปิ้งงูคือการตัดกระดาษเป็นรูปงูขด แล้ววางไว้บนปลายเข็มหรือดินสอแหลมๆ ให้กระดาษห้อยลงมาเป็นเกลียว เมื่อเอาไปอยู่เหนือที่ร้อนๆ อากาศร้อนที่ลอยตัวจะทำให้งูหมุนๆครับ เด็กอนุบาลสามได้เล่นปืนใหญ่ลมและเล่นเกมแข่งกันยิงเทียนให้ดับครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ คราวที่แล้วเรื่อง “แยกน้ำด้วยไฟฟ้า (Electrolysis of Water) ทำของเล่นลูกดอกหลอดกาแฟ” ครับ)

สำหรับเด็กประถมต้น ก่อนอื่นผมสอนวิธีทำปืนใหญ่ลมจากขวดน้ำพลาสติก ถุงมือยางหรือลูกโป่ง และหนังยางครับ เราต้องตัดก้นขวดน้ำออกด้วยคัตเตอร์หรือกรรไกร ขูดๆรอยตัดให้มันไม่แหลมหรือคมเกินไป แล้วเอาถุงมือยางหรือลูกโป่งมาปิดก้นโดยรัดด้วยหนังยางให้อยู่กับที่ครับ วิธีทำเหมือนที่ผมเคยถ่ายคลิปวิดีโอไว้กับเด็กจิ๋วครับ:

พอแสดงวิธีทำให้เด็กๆแล้ว ก็ให้เด็กๆหัดประดิษฐ์เองครับ พอเสร็จเด็กๆก็เอาไปเล่นยิงเป้ากระดาษกันใหญ่: Continue reading ปืนใหญ่ลม เล่นปิ้งงู

พยายามทำให้คอปเตอร์กระดาษลอยนานๆ ด่างทับทิมกระจายตัว

วันอังคารที่ผ่านมาผมไปทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมต้นได้พยายามปรับแต่งของเล่นคอปเตอร์กระดาษให้ลอยอยู่ได้นานๆ เด็กประถมปลายได้ดูการแพร่กระจายของด่างทับทิมในน้ำเย็นและน้ำร้อน ได้คุยกันเรื่องความเร็วโมเลกุลและอุณหภูมิ และได้ดูการทดลองกับด่างทับทิมอีกสองอย่าง เด็กอนุบาลสามทับสองได้หัดประดิษฐ์ของเล่นคอปเตอร์กระดาษครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ คราวที่แล้วเรื่อง “ลูกตุ้มเลื้อย สนุกกับสารเคมี คอปเตอร์กระดาษ” ครับ)

สัปดาห์นี้เด็กๆประถมต้นทดลองตัดและพับคอปเตอร์กระดาษด้วยขนาด สัดส่วน และชนิดกระดาษต่างๆกันครับ จุดมุ่งหมายคือพยายามทำให้คอปเตอร์หมุนและตกลงพื้นช้าที่สุด วิธีทำเบื้องต้นก็เริ่มด้วยกระดาษสี่เหลี่ยมผืนผ้าครับ ตัวอย่างขนาดแบบหมุนช้าๆก็เช่นเอากระดาษ A4 มาตัดตามขวาง 8 ชิ้นเท่าๆกันแล้วเอามาใช้ชิ้นหนึ่ง (ขนาดประมาณ 21 ซ.ม. x 3.7 ซ.ม.) ถ้าจะให้หมุนเร็วๆก็ขนาดเล็กลง เช่น 2 ซ.ม. x 5 ซ.ม. แล้วตัดดังในรูปต่อไปนี้ครับ

Continue reading พยายามทำให้คอปเตอร์กระดาษลอยนานๆ ด่างทับทิมกระจายตัว

ลูกตุ้มเลื้อย สนุกกับสารเคมี คอปเตอร์กระดาษ

วันอังคารที่ผ่านมาผมไปทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมต้นได้ทำกิจกรรมการแกว่งของลูกตุ้มกันต่อ ได้วัดความยาวที่เหมาะสมแล้วมาประกอบกันเป็นแถวเพื่อให้ลูกตุ้มแกว่งตามๆกันไปเหมือนงูเลื้อย เด็กประถมปลายได้เห็นปฏิกริยาเคมีด่างทับทิม+ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ และด่างทับทิม+กลีเซอรอล เด็กอนุบาลสามได้หัดทำและเล่นของเล่นคอปเตอร์กระดาษกันครับ

(อัลบั้มภาพกิจกรรมอยู่ที่นี่ครับ คราวที่แล้วเรื่อง “หัดวัดคาบการแกว่งลูกตุ้ม “แม่เหล็กดูดกระดาษ” เคลื่อนที่เป็นวงกลม” ครับ)

จากสัปดาห์ที่แล้วที่เด็กๆประถมต้นได้ทดลองวัดคาบการแกว่งของลูกตุ้มที่มีความยาวแตกต่างกัน และพบว่าถ้าความยาวลูกตุ้มมากคาบการแกว่งก็มาก ถ้าลูกตุ้มสั้นคาบการแกว่งก็สั้นครับ สรุปมาเป็นกราฟแบบนี้:

เด็กๆประถมต้นช่วยกันวัดคาบการแกว่งลูกตุ้มความยาวต่างๆกันครับ จุดกลมๆคือข้อมูลที่เด็กๆประถมต้นช่วยกันวัด เทียบกับทฤษฎีที่เป็นเส้นทึบครับถ้าคิดค่าความเร่งจากแรงโน้มถ่วง (ค่า g) จะได้ g = 9.89 m/s^2 คลาดเคลื่อนจากค่ามาตรฐานไม่ถึงหนึ่งเปอร์เซ็นต์ครับ
เด็กๆประถมต้นช่วยกันวัดคาบการแกว่งลูกตุ้มความยาวต่างๆกันครับ จุดกลมๆคือข้อมูลที่เด็กๆประถมต้นช่วยกันวัด เทียบกับทฤษฎีที่เป็นเส้นทึบครับถ้าคิดค่าความเร่งจากแรงโน้มถ่วง (ค่า g) จะได้ g = 9.89 m/s^2 คลาดเคลื่อนจากค่ามาตรฐานไม่ถึงหนึ่งเปอร์เซ็นต์ครับ

จากความสัมพันธ์ระหว่างคาบการแกว่งกับความยาวลูกตุ้ม เราก็สามารถสร้างลูกตุ้มที่ความยาวต่างๆให้แกว่งด้วยคาบที่เราต้องการได้ครับ เช่นถ้าต้องการให้แกว่ง 60 ครั้งต่อนาที ก็แปลว่าคาบของมันเท่ากับ 1 วินาที แล้วเราก็ไปหาว่าความยาวแค่ไหนจะแกว่งที่คาบเท่ากับ 1 วินาที เราจะพบว่าความยาวต้องเป็น 25 เซ็นติเมตรเป็นต้น (ความสัมพันธ์ที่ได้จากการทดลองระหว่างคาบเป็นวินาที (T) และความยาวของลูกตุ้มเป็นเซ็นติเมตร (L) คือ T = 0.199825 x รูทที่สองของ L หรือ L = 25.0438 T2 ครับ) Continue reading ลูกตุ้มเลื้อย สนุกกับสารเคมี คอปเตอร์กระดาษ

หัดวัดคาบการแกว่งลูกตุ้ม “แม่เหล็กดูดกระดาษ” เคลื่อนที่เป็นวงกลม

วันอังคารที่ผ่านมาผมไปทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมต้นได้หัดวัดคาบการแกว่งของลูกตุ้มที่ยาวต่างๆกัน แล้วเราเอาข้อมูลทุกคนมารวมกันเพื่อดูกราฟความสัมพันธ์ระหว่างคาบและความยาว เด็กประถมปลายได้สังเกตและเสนอคำอธิบายว่าทำไมแม่เหล็กถึง “ดูด” กระดาษที่ลอยน้ำอยู่ เด็กอนุบาลสามได้เล่นของเล่นที่เกี่ยวกับการเคลื่อนที่เป็นวงกลมสามอย่างครับ

(อัลบั้มภาพกิจกรรมอยู่ที่นี่ครับ คราวที่แล้วเรื่อง “การแกว่งของลูกตุ้ม ปั๊มน้ำขวดพลาสติก เคลื่อนที่เป็นวงกลม” ครับ)

หลังจากเด็กประถมต้นได้เรียนรู้เรื่องการแกว่งของลูกตุ้มไปบ้างในสัปดาห์ที่แล้ว สัปดาห์นี้เด็กๆก็แบ่งเป็นกลุ่มย่อยๆช่วยกันวัดคาบการแกว่งของลูกตุ้มความยาวต่างๆกันครับ เราใช้น็อตเหล็กเป็นลูกตุ้ม ใช้กาวดินน้ำมันติดเชือกให้ห้อยไว้กับขอบโต๊ะหรืออะไรสูงๆ วัดความยาวลูกตุ้มจากจุดที่เชือกถูกห้อยไ้ว้จนถึงกึ่งกลางน็อต จับเวลาที่ลูกตุ้มแกว่งสิบรอบแล้วหารด้วยสิบเพื่อให้ได้เวลาการแกว่งหนึ่งรอบ

Continue reading หัดวัดคาบการแกว่งลูกตุ้ม “แม่เหล็กดูดกระดาษ” เคลื่อนที่เป็นวงกลม

จุดศูนย์ถ่วงและการทรงตัว

วันอังคารที่ผ่านมาผมไปทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์กับเด็กๆกลุ่มบ้านเรียนปฐมธรรมมาครับ เด็กๆได้ทำการทดลองสามอย่างที่เกี่ยวกับจุดศูนย์ถ่วงและการทรงตัวครับ ได้ยืนให้ส้นเท้าและก้นติดผนังแล้วพยายามโน้มตัวลงมาเก็บของบนพื้นด้วยไม่ย่อเข่า ได้ทดลองหาจุดศูนย์ถ่วงของท่อพีวีซีที่ถ่วงปลายด้วยดินน้ำมันขนาดต่างๆ และได้เอาส้อมมาทรงตัวให้สมดุลผ่านก้านไม้จิ้มฟันครับ

(อัลบั้มภาพการเรียนการสอนอยู่ที่นี่ครับ คราวที่แล้วเรื่อง “ท่อกระดาษทรงพลัง คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด ถุงพลาสติกยกคน“)

ก่อนอื่นผมให้เด็กๆดูวิดีโอนี้ครับ:

พวกเราได้เห็นการจับของมาเรียงกันให้สมดุลทรงตัวอยู่ได้อย่างเยี่ยมยอด ของที่จะถูกยกขึ้นมาผ่านตำแหน่งเดียว (เช่นใช้นิ้วเดียวยก หรือใช้เชือกผูก) โดยที่ของไม่หมุนแล้วตกลงไปนั้น ตำแหน่งที่ถูกยกจะต้องอยู่ในแนวเดียวกันกับจุดศูนย์ถ่วง (Center of Gravity) ของมัน  Continue reading จุดศูนย์ถ่วงและการทรงตัว

หนังสือเปลี่ยนชีวิต (1): The Feynman Lectures on Physics

ตอนผมอายุ 16 ปี ผมได้พบกับหนังสือ The Feynman Lectures on Physics Vol. 1 เป็นครั้งแรกที่ร้านโอเดียนสโตร์สยามสแควร์ ตอนนั้นหนังสือปกสีแดงๆ ผมเริ่มหัดอ่านภาษาอังกฤษจริงๆจังๆมาได้สองปีแล้วเริ่มด้วยการอ่านนิยายผีๆภาษาอังกฤษ (เรื่องแรกที่อ่านจบทั้งเล่มคือ The Omen ภาคสาม ไปซื้อถูกๆที่สนามหลวง) พอเห็นหนังสือ Feynman สีแดงสดจึงเปิดดู อ่านไปสักพักก็ติดเลย ชอบมาก ซื้อมาราคา 441 บาท อ่านและคิดตามก่อนนอนเกือบทุกคืน  ผู้เขียนพูดถึงการเข้าใจธรรมชาติด้วยวิทยาศาสตร์โตยเฉพาะฟิสิกส์ จึงวางแผนจะไปเรียนฟิสิกส์กับ Feynman ที่มหาวิทยาลัย California Institute of Technology (Caltech) ให้ได้ ผมตั้งใจเรียนภาษาอังกฤษและอ่านแต่ Textbooks ตลอดปีม.5 ในวิชาด้านวิทยาศาสตร์ทั้งหลายเพื่อเตรียมตัว ในที่สุดก็ได้ไปเรียนที่ Caltech แต่ตอนที่ไป Feynman ป่วยมากแล้ว และเสียชีวิตหลังจากผมไปถึงไม่นาน

ถ้าไม่เจอหนังสือนี้ ผมก็คงเรียนหมอตามที่สอบเทียบติดที่เชียงใหม่ไปแล้ว และก็คงเป็นหมอที่ไม่ได้เรื่องนักเนื่องจากนิสัยผมไม่เหมาะกับอาชีพเสียสละอย่างนั้นเอาเสียเลย และก็คงไม่มีเวลาทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆอย่างที่ผมชอบได้

วันนี้เห็นฉบับพิมพ์ใหม่ที่ Kinokuniya สยามพารากอนครับ เห็นแล้วตื้นตัน

สำหรับผู้สนใจ สามารถอ่าน Online ได้ที่ http://www.feynmanlectures.caltech.edu/ นะครับ

ชั่งน้ำหนักวัดมวลและการทดลองเกี่ยวกับน้ำ

 

อัลบั้มภาพการเรียนการสอนอยู่ที่นี่ครับ

ถ้าสงสัยว่าไม่เห็นรูปหรือวิดีโอ เข้าไปดูที่เว็บ http://witpoko.com/ นะครับ ส่วนใหญ่ถ้าอ่านในเมล์จะไม่เห็นวิดีโอครับ

(คราวที่แล้วเรื่อง “ปืนของคุณเก๊าส์! (Gaussian Gun)” อยู่ที่นี่ครับ)

หายไปร่วมสามเดือนเพราะปิดภาคเรียนและน้ำท่วมนะครับ แต่ในที่สุดวันนี้ผมก็ได้ไปสอนเด็กๆกลุ่มบ้านเรียนปฐมธรรม และอนุบาลบ้านพลอยภูมิอีกครับ (กลุ่มบ้านเรียนภูมิธรรมยังไม่เปิดเรียนเพราะน้ำท่วม) วันนี้เรื่องชั่งน้ำหนักวัดมวลสำหรับเด็กประถมและการทดลองเกี่ยวกับน้ำสำหรับเด็กอนุบาลครับ

ผมเริ่มด้วยการถามว่ามีใครจำได้ว่าความเฉื่อยคืออะไรได้บ้าง เมื่อปีที่แล้วเด็กโตได้ทำการทดลองเกี่ยวกับความเฉื่อยไปแล้วครั้งหนึ่ง เด็กๆส่วนใหญ่จำได้ว่าเคยทดลองดีดกระดาษรองเหรียญเพื่อดูความเฉื่อยไม่อยากเคลื่อนที่ของเหรียญ เมื่อตอนนั้นผมเคยบันทึกถึงความเฉื่อยไว้ว่า:

“ความเฉื่อย” หรือ Inertia (อ่านว่า อิ-เนอร์-เชียะ) เป็นคุณสมบัติของวัตถุทุกๆอย่างครับ เป็นคุณสมบัติของวัตถุต่างๆที่ไม่อยากเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ของมัน ถ้าอยู่เฉยๆก็จะอยู่เฉยๆไปเรื่อยๆจนมีอะไรมาทำอะไรกับมัน ถ้าเคลื่อนที่อยู่แล้วก็ไม่อยากหยุด ไม่อยากวิ่งเร็วขึ้น ไม่อยากเลี้ยว ถ้าจะทำให้หยุด หรือเร็วขึ้น หรือเลี้ยว ต้องใช้แรงมากระทำกับมัน  

เราเรียกปริมาณความเฉื่อยของวัตถุแต่ละชิ้นว่า “มวล” ของวัตถุ บนโลกถ้าวัตถุไหนมีมวลมาก นำ้หนักของมันก็มากตาม แต่ในอวกาศไกลๆจากโลก แม้ว่าวัตถุนั้นจะมีน้ำหนักน้อยมากๆ (เพราะน้ำหนักคือแรงดึงดูดจากโลกมีค่าน้อยลงเมื่อห่างจากโลก) มวลหรือความเฉื่อยของมันก็ยังมี และทำให้วัตถุไม่ค่อยอยากเปลี่ยนแปลงการหยุดนิ่งหรือการเคลื่อนที่ของมัน ถ้าจะเปลี่ยนแปลง ก็ต้องมีแรงอะไรไปผลักดันดูดดึงมัน

สิ่งที่น่าสนใจอีกอย่างของวัตถุที่มีความเฉื่อยก็คือปริมาณความเฉื่อยที่เราเรียกว่ามวลนั้น จะดึงดูดมวลอื่นๆทุกมวลในจักรวาลได้ เราเรียกแรงนี้ว่าแรงโน้มถ่วง บนพื้นโลกแรงที่มวลของโลกดึงดูดมวลของวัตถุต่างๆเรียกว่าน้ำหนักของวัตถุนั้นๆ โดยที่น้ำหนักของวัตถุเท่ากับมวลของวัตถุคูณกับค่าคงที่ค่าหนึ่ง (ค่า g) ดังนั้นบนพื้นโลกถ้าเราจะวัดมวลของวัตถุใดๆเราก็ชั่งน้ำหนักของมันแล้วเราก็สามารถรู้ค่ามวลของมันได้ทันที (มวล = น้ำหนัก/g) ความจริงหน่วยที่เรียกว่ากิโลกรัมนั้นเป็นหน่วยของมวล ส่วนหน่วยของน้ำหนักนั้นนับเป็นนิวตัน แต่ในชีวิตประจำวันเราเรียกน้ำหนักเป็นกิโลกรัมก็ไม่มีปัญหาเพราะทุกคนเข้าใจตรงกัน มีแต่นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรที่ต้องระวังเรื่องหน่วยบ้าง Continue reading ชั่งน้ำหนักวัดมวลและการทดลองเกี่ยวกับน้ำ