ของประหลาดที่เรียกว่า Prince Rupert’s Drop หรือลูกอ๊อดแก้ว

ของประหลาดที่เรียกว่า Prince Rupert’s Drop ครับ ผมเรียกมันว่าลูกอ๊อดแก้ว มันคือแก้วหลอมเหลวที่หยดลงไปในน้ำเย็น แก้วที่ผิวก็จะเย็นกลายเป็นของแข็งอย่างรวดเร็วขณะที่แก้วภายในยังร้อนและเป็นของเหลวอยู่ เมื่อแก้วภายในค่อยๆเย็นลงกลายเป็นของแข็ง มันก็จะหดตัวทำให้มีแรงตึงภายในเนื้อแก้วมากมาย เนื้อแก้วจะแข็งมากสามารถทุบด้วยฆ้อนหรือยิงด้วยกระสุนปืนได้ แต่ถ้ามีรอยแตกที่ใดก็ตามแรงตึงในเนื้อแก้วจะทำให้ชิ้นแก้วระเบิดเป็นผงทันที ในวิดีโอมีภาพสโลโมชั่นให้เห็นความเร็วของการแตกของแก้วที่เกิดจากแรงตึงในเนื้อแก้วด้วยครับ:

มีการทดลองเพิ่มเติมด้วยการยิงด้วยกระสุนปืนด้วยครับ พบว่าส่วนหัวมันแข็งมาก กระสุนตะกั่วชนแล้วแตกกระจายไปเลย แก้วส่วนหัวก็ยังไม่แตก แต่ความเร่งมากๆทำให้ส่วนหางเล็กๆขยับเร็วๆแล้วหักทำให้แก้วทั้งชิ้นระเบิดเป็นผง ในภาพสโลโมชั่นจะเห็นคลื่นการแตกวิ่งมาจากส่วนหางมาที่หัวครับ มีแก้วชิ้นหนึ่งที่ใหญ่กว่าชิ้นอื่นๆที่โดนยิงแล้วหางไม่หักทำให้มันไม่แตกด้วยครับ:

 

คลิปพลาสมาองุ่น ประดิษฐ์ของเล่นถ้วยพลาสติกร่อน โคลนแป้งมันประหลาด

วันอังคารที่ผ่านมาผมไปทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์กับเด็กๆครับ เด็กประถมได้ดูคลิปพลาสมาเรืองแสงจากองุ่นในเตาไม่โครเวฟ ได้ดูลูกบาสหมุนตกจากที่สูงแล้วร่อนไปไกลๆด้วยแรงยกจากอากาศที่เรียกว่า Magnus Effect และได้ประดิษฐ์ของเล่นถ้วยพลาสติกร่อนด้วยหลักการเดียวกันครับ นอกจากนี้ประถมปลายได้ดูคลิปการสร้างก๊าซไฮโดรเจนด้วยสิ่งของตามบ้านด้วย อนุบาลสามได้เล่นกับโคลนแป้งมันโดยใช้มือจิ้มแรงๆและเบาๆ ได้ดูโคลนแป้งมันบนลำโพงที่สั่นด้วยความถี่ต่างๆครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ กิจกรรมคราวที่แล้วเรื่อง “คุยต่อเรื่องเสียง หูและการได้ยิน โคลนแป้งมันประหลาด” ครับ รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

ผมให้เด็กๆประถมดูคลิปนี้ครับ:

ผมเล่าให้เด็กๆฟังว่าสถานะของสสารต่างๆนอกจะมีของแข็ง ของเหลว ก๊าซแล้ว ยังมีอีกหลายสถานะ มีเป็นสิบเลย แต่ที่พบเจอในชีวิตประจำวันก็จะมีสี่สถานะคือของแข็ง ของเหลว ก๊าซ และ พลาสมา (Plasma)

พลาสมาเป็นสถานะที่มีมากที่สุดในจักรวาลที่เราเห็นครับครับ มันคือก๊าซที่ร้อนมาก (มีพลังงานมาก) จนอิเล็คตรอนในอะตอมของก๊าซหลุดออกมาจากอะตอมและวิ่งไปมาทั่วไปสามารถนำไฟฟ้าได้ ดาวฤกษ์ทั้งหลายก็เป็นพลาสม่ากันทั้งนั้น สิ่งของใกล้ตัวที่เป็นพลาสมาหรือมีพลาสมาเป็นส่วนประกอบก็เช่นหลอดไฟฟลูออเรสเซนท์ ฟ้าแลบที่อากาศร้อนมากจนเปล่งแสง แสงเหนือแถบขั้วโลกก็เกิดจากพลาสมาครับ Continue reading คลิปพลาสมาองุ่น ประดิษฐ์ของเล่นถ้วยพลาสติกร่อน โคลนแป้งมันประหลาด

คุยต่อเรื่องเสียง หูและการได้ยิน โคลนแป้งมันประหลาด

วันนี้ผมไปทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์กับเด็กๆมาครับ สำหรับเด็กประถมเราคุยกันเรื่องเสียงและการสั่นสะเทือนต่อ ได้ดูส่วนประกอบของหู ดูว่าเกิดอะไรขึ้นบ้างเมื่อเราได้ยินเสียง เด็กประถมต้นทดสอบการได้ยินเสียงความถี่สูงๆ เด็กประถมปลายได้ดูคลิปแตงโมเคลือบสารเคมีที่โมเลกุลยาวๆตกลงมา 45 เมตรแล้วกระเด้งขึ้นโดยไม่แตกกระจายครับ ประถมต้นและปลายได้เล่นโคลนที่ทำจากแป้งมัน (โมเลกุลยาวๆ) ที่เป็นของเหลวเมื่อไม่ไปกดมันแรงๆ แต่จะกลายเป็นของแข็งเมื่อเราไปกดหรือทุบมันแรงๆ เราเอาโคลนประหลาดนี่วางบนลำโพงให้การสั่นของลำโพงตีมันครับ เด็กอนุบาลสามได้เรียนรู้เรื่องเสียงเกิดจากการสั่นสะเทือนครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ กิจกรรมคราวที่แล้วเรื่อง “เสียงและการสั่นสะเทือน ความถี่ที่เราได้ยิน คลิปเส้นเสียง” ครับ รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

สัปดาห์นี้เด็กๆประถมต้นทดสอบว่าหูได้ยินเสียงสูงแค่ไหน คือให้ใส่หูฟังแล้วฟังเสียงที่ความถี่สูงขึ้นเรื่อยๆ ดูว่าความถี่สูงแค่ไหนแล้วไม่ได้ยินครับ

เมื่อความถี่สูงมากๆจนเสียงที่เราได้ยินเบามากๆ บางทีเราก็จะคิดไปเองว่าเราได้ยินครับ อย่างนี้ต้องให้อีกคนช่วยปรับความถี่ให้ หรือบางทีก็เปิดปิดเสียงสลับไปดูว่าตอนปิดเสียงยังคิดว่าได้ยินหรือเปล่า ถ้าได้ยินก็แสดงว่าคิดไปเองครับ เราใช้โปรแกรม Sonic by Von Bruno เป็นตัวสร้างความถี่ต่างๆครับ

หูคนที่ทำงานได้สมบูรณ์จะฟังเสียงได้ประมาณความถี่ 20 Hz ถึง 20,000 Hz ครับ เด็กๆเท่านั้นถึงจะฟังได้ช่วงกว้างอย่างนี้ คนยิ่งอายุเยอะขึ้นก็จะฟังความถี่สูงๆไม่ค่อยได้ เด็กๆประถมต้นฟังเสียงสูงได้ถึง 17,000-20,000 Hz เลยครับ เทียบกับประถมปลายสัปดาห์ที่แล้วฟังได้ประมาณ 17,000-19,000 Hz ครับ ส่วนคนอายุใกล้ๆ 50 อย่างผมฟังได้ถึงแค่ 13,000 Hz ครับ

จากนั้นผมก็อธิบายขบวนการการได้ยินด้วยหูครับ ให้เด็กๆดูรูปหูแบบเป็นภาพตัดให้เห็นส่วนประกอบข้างในก่อน: Continue reading คุยต่อเรื่องเสียง หูและการได้ยิน โคลนแป้งมันประหลาด

เสียงและการสั่นสะเทือน ความถี่ที่เราได้ยิน คลิปเส้นเสียง

วันอังคารที่ผ่านมาผมไปทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมได้คุยกันเรื่องเสียงและการสั่นสะเทือน ได้ดูคลิปการสั่นของเส้นเสียงในคอเราที่ทำให้เราร้องเพลงหรือพูดได้ ประถมต้นได้ดูการสั่นของลำโพงที่ความถี่ต่างๆ เด็กประถมปลายได้ทดสอบความสามารถการได้ยินความถี่ต่างๆตั้งแต่ต่ำสุดไปถึงสูงสุด เด็กอนุบาลสามก็ได้ดูลำโพงสั่นสะเทือนและทดลองฟังความถี่สูงๆและต่ำๆว่าได้ยินแค่ไหนครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ กิจกรรมคราวที่แล้วเรื่อง “โซเดียม + น้ำ = ระเบิด Smart Watch สุดเจ๋ง แรงลอยตัว บูมเมอแรง” ครับ รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

สำหรับเด็กประถมผมให้เด็กๆเอามือจับคอแล้วพูดให้สังเกตว่ามือรู้สึกอย่างไรครับ เด็กๆบอกได้ว่ามือมันสั่นๆ ผมบอกว่าในคอเรามีกล่องเสียง (Larynx) ที่เป็นท่อล้อมรอบเส้นเสียง (Vocal Cords) ที่จะสั่นไปมาเวลาเราพูดหรือส่งเสียงต่างๆ เราต้องใช้อากาศจากปอดของเราพ่นให้ผ่านเส้นเสียงและสมองจะบังคับเส้นเสียงให้ขยับ ให้ตึงหรือหย่อน ทำให้เกิดการสั่นสะเทือน การสั่นสะเทือนนี้จะกระทบอากาศในคอทำให้อากาศสั่นสะเทือนด้วย อากาศสั่นสะเทือนเป็นทอดๆออกมาจากคอ ทำให้อากาศสะเทือนไปเรื่อยๆจนเข้ามาในหู ทำให้แก้วหูสะเทือนและส่งสัญญาณไปสมองของผู้ฟังทำให้ได้ยิน

ผมให้เด็กๆดูคลิปกล้องที่ส่องลงไปทางจมูกเพื่อดูเส้นเสียงขณะคนร้องเพลงครับ:

เด็กร้องยี้กันใหญ่เพราะมันน่าเกลียด แต่เราทุกคนก็เป็นอย่างนี้แหละครับ ต่อไปผมให้ดูอีกคลิปหนึ่งที่ส่องไฟกระพริบเร็วๆ (Stroboscope) ให้ใกล้กับความถี่การสั่นของเส้นเสียง จะได้เห็นการเคลื่อนที่เป็น slo-motion ครับ: Continue reading เสียงและการสั่นสะเทือน ความถี่ที่เราได้ยิน คลิปเส้นเสียง