ความเฉื่อยครองโลก

ถ้าท่านได้รับข้อความเหล่านี้ทางอีเมล์แต่ไม่เห็นวิดีโอคลิป เข้ามาดูที่ http://witpoko.com/ นะครับ)
(คราวที่แล้วเรื่องเล่นกับการหมุนที่นี่ครับ)
 

 
วันนี้เป็นอีกวันอังคารที่ผมได้เข้าไปทำการทดลองวิทยาศาสตร์กับเด็กๆกลุ่มบ้านเรียนปฐมธรรมและเด็กๆอนุบาลบ้านพลอยภูมิอีกครั้งครับ คราวนี้เราทำการทดลองเกี่ยวกับ “ความเฉื่อย” ครับ
 
“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

 
วัตถุที่มวลมาก ความเฉื่อยก็จะมาก ทำให้ต้องใช้แรงมากในการเร่งหรือหยุดหรือเลี้ยววัตถุเหล่านั้น ด้วยเหตุนี้รถบรรทุกสิบล้อจึงเร่งให้มีความเร็วง่ายๆเหมือนรถจักรยานยนต์ไม่ได้ รวมถึงใช้ระยะทางในการหยุดมากกว่า
 
เอาละพอแล้วสำหรับภาคทฤษฎีระดับประถม เรามาทำการทดลองกันดีกว่า
 
การทดลองแรกเราก็เอากระดาษแข็งไปวางปิดปากถ้วยพลาสติก แล้วเอาเหรียญหรือวัตถุที่ไม่เบาเกินไปวางไว้บนกระดาษแข็ง ถ้าเราเคาะหรือดีดกระดาษแข็งในแนวนอน เหรียญก็จะไม่ค่อยขยับ ถ้าจะขยับนิดหน่อยก็เพราะความฝืดจากกระดาษ ถ้าเราดีดกระดาษแข็งเร็วพอ กระดาษก็จะกระเด็นไป ขณะที่เหรียญตั้งอยู่ที่เดิม แล้วก็ตกลงไปในถ้วย ถ้าเราเลื่อนกระดาษช้าๆ แรงเสียดทานจากกระดาษก็จะเพียงพอที่จะลากเหรียญไปด้วย แต่เมื่อเราดีดกระดาษออกไปอย่างรวดเร็ว แรงเสียดทานจากกระดาษไม่เพียงพอที่จะพาเหรียญให้ติดไปกับกระดาษได้ เหรียญจึงอยู่เกือบๆที่เดิม และเมื่อไม่มีกระดาษรองอยู่ โลกก็ดึงดูดเหรียญให้ตกลงไปในถ้วย
 
หลังจากผมทำให้เด็กดู ผมก็ให้เด็กๆทำการทดลองกันเอง เด็กๆก็ทดลองวิธีดีดและดึงกระดาษต่างๆกัน รวมทั้งใช้แผ่น CD เสียมาแทนกระดาษแข็งด้วย
 
 
 

การทดลองต่อไปคือการแสดงว่าการที่จะบังคับให้วัตถุเคลื่อนที่เป็นวงกลม ต้องเอาแรงไปดึงวัตถุเข้าสู่ศูนย์กลาง ไม่งั้นวัตถุก็จะอยากวิ่งเป็นเส้นตรงออกไป ไม่วิ่งเป็นวงกลม (ตอนนี้ผมก็เชื่อมโยงกับความรู้สัปดาห์ที่แล้ว เรื่องการที่โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ ก็ต้องมีแรงดึงดูดโลกเข้าหาดวงอาทิตย์) การทดลองก็คือเอาเชือกผูกวัตถุชิ้นหนึ่ง (พวงกุญแจ) ร้อยเชือกผ่านปลอกปากกาพลาสติก แล้วเอาปลายเชือกอีกข้างผูกกับวัตถุอีกชิ้นหนึ่ง (ดินสอ) เมื่อเราจับปลอกปากกายกขึ้น พวกกุญแจก็จะหย่อนอยู่ข้างล่าง จากนั้นเราก็ทำการเหวี่ยงให้ดินสอวิ่งเป็นวงกลม พวงกุญแจก็จะถูกยกขึ้น น้ำหนักของพวงกุญแจคือแรงดึงให้ดินสอวิ่งเป็นวงกลมนั่นเอง เนื่องจากดินสอมีความเฉื่อย ดินสอไม่อยากจะวิ่งโค้งๆเพราะความเฉื่อยของมันทำให้มันอยากอยู่เฉยๆหรือวิ่งเป็นเส้นตรง เราต้องเอาน้ำหนักของพวกกุญแจมาเป็นแรงคอยดึงให้ดินสอวิ่งเป็นวงกลม
 
การทดลองสุดท้ายก็คือให้เด็กๆนั่งบนรถของเล่น แล้วทำการผลักและหยุดรถ ให้เด็กๆรู้สึกถึงการที่ตัวของเขาพยายามจะอยู่เฉยๆเมื่อรถถูกผลัก และรู้สึกว่าตัวของเขาพยายามเคลื่อนที่ไปข้างหน้าเมื่อรถถูกหยุด นอกจากนี้เราก็ให้เด็กๆลองเลี้ยวเมื่อรถวิ่ง เด็กก็จะรู้สึกว่าตัวเขาจะตกจากรถเพราะตัวเขาพยายามวิ่งไปข้างหน้าในทิศทางเดิม ขณะที่รถเลี้ยวไปอีกทาง สาเหตุที่รถวิ่งเร็วแล้วพลิกคว่ำก็อาจจะเกิดจากการเลี้ยวกระทันหันอย่างนี้เช่นกัน เพราะตัวรถพยายามจะวิ่งไปตรงๆตามเดิม แต่พอล้อเลี้ยวกระทันหัน รถก็เกิดอาการเอียงตัวแล้วเอาข้างวิ่ง ทำให้พลิกคว่ำนั่นเอง
 
 

สำหรับเด็กอนุบาลสาม ผมก็ให้เด็กๆทดลองดึงกระดาษให้เหรียญตกลงในถ้วยกัน เด็กๆตั้งใจทำมากและส่วนใหญ่จะทำได้สำเร็จกัน เป็นที่ยินดีของเด็กๆกัน เด็กๆอนุบาลสองไม่ได้ทำการทดลองในวันนี้เพราะเด็กๆต้องเตรียมงานนิทรรศการกันครับ

 

One thought on “ความเฉื่อยครองโลก”

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *