เด็กประถมสร้างมอเตอร์ เด็กอนุบาลดูถุงระเบิด

(คราวที่แล้วเรื่องไฟฟ้าสถิตย์อยู่ที่นี่ครับ)
 
 
เมื่อวานเป็นวันอังคารผมเข้าไปทำการทดลองวิทยาศาสตร์กับเด็กๆกลุ่มบ้านเรียนปฐมธรรมและเด็กๆอนุบาล 2 และ 3 โรงเรียนอนุบาลบ้านพลอยภูมิ วันนี้การทดลองคือเรื่องมอเตอร์ (หรือแม่เหล็ก+กระแสไฟฟ้าในทิศทางที่เหมาะสม=มอเตอร์) สำหรับเด็กประถม และเรื่องถุงระเบิดสำหรับเด็กอนุบาล
 
สำหรับเด็กประถมผมคุยกับเด็กๆเรื่องไฟฟ้านิดหน่อย บอกว่าถ่านไฟฉายมีสองขั้วเรียกว่าขั้วบวกและขั้วลบ ถ้ามีทางเชื่อมต่อระหว่างขั้ว ก็จะมีประจุวิ่งจากขั้วลบไปขั้วบวก โดยที่ประจุที่วิ่งไปมานั้นอยู่บนสิ่งที่เรียกว่าอิเล็คตรอน ประจุที่วิ่งจากขั้วหนึ่งไปอีกขั้วหนึ่งทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า ถ้ามีสายไฟฟ้าเช่นสายทองแดง หรือชิ้นฟอยล์อลูมิเนียมมาเชื่อมระหว่างขั้ว ประจุก็จะวิ่งไปทางสายไฟฟ้าจากขั้วหนึ่งไปยังอีกขั้วหนึ่ง แต่เราไม่ควรเอาสายไฟเชื่อมต่อโดยตรงเพราะจะร้อนมือเพราะประจุไหลมากเกินไป (เป็นไฟช็อต) ควรมีอะไรบางอย่าง (เช่นมอร์เตอร์ หรือหลอดไฟ หรือ “ตัวต้านทาน”) มากั้นไม่ให้ประจุไหลมากเกินไป เมื่อประจุวิ่งไปเราก็จะมีกระแสไฟฟ้าตามทางที่ประจุวิ่ง

 
สิ่งที่น่าสนใจวันนี้ก็คือเมื่อกระแสไฟฟ้าไหลใกล้ๆแม่เหล็ก จะมีแรงดูดหรือแรงผลักกระทำกับกระแสไฟฟ้าและแม่เหล็ก แรงที่ว่านี้จะตั้งฉากกับทั้งทิศทางการไหลของกระแส และทิศทางของสนามแม่เหล็ก เราสามารถแสดงผลของแรงอันนี้ได้ด้วยการสร้างมอเตอร์แบบง่ายๆที่เรียกว่า โฮโมโพลาร์มอเตอร์
 
โฮโมโพลาร์มอเตอร์ที่เราทำกัน มีส่วนประกอบเพียงสี่ชิ้น คือถ่านไฟฉาย ตะปูเกลียวที่เป็นเหล็ก ฟอยล์อลูมิเนียม(ทำหน้าที่เป็นสายไฟ) และแม่เหล็กที่เป็นจานกลมๆเล็กๆ (หาได้ที่ศึกษาภัณฑ์ หรือสั่งจากอินเทอร์เน็ตเช่นผมสั่งที่นี่)


ผมประกอบมอเตอร์ให้เด็กดู แล้วลองสลับขั้วไฟฟ้าให้เห็นว่ามอเตอร์เปลี่ยนทิศทางการหมุน ลองเพิ่มจำนวนถ่านไฟฉายให้เห็นว่ามอเตอร์หมุนเร็วขึ้น ให้เด็กๆสังเกตว่ามอเตอร์ที่หมุนอยู่จะหมุนต่อไปได้นานมากๆ และถามว่ามันหยุดหมุนได้อย่างไร ซึ่งก็ต้องเฉลยให้เด็กๆฟังว่ามันมีความฝืดจากส่วนที่ตะปูเกลียวสัมผัสกับขั้วถ่านไฟฉาย และยังมีอากาศรอบๆที่คอยชนกับมอเตอร์ให้หมุนช้าลงเรื่อยๆ แล้วบอกเด็กๆแบบคร่าวๆว่ามันมีกฏธรรมชาติที่ว่าของที่หมุนอยู่นั้นจะหมุนไปเรื่อยๆถ้าไม่มีอะไรไปยุ่งกับมัน (กฏการทรงตัวของโมเมนตัมเชิงมุม–conservation of angular momentum) และถามเด็กๆว่าใครรู้จักอะไรที่หมุนมานานแล้วบ้าง ซึ่งเด็กๆหลายคนก็ตอบได้ว่าดวงอาทิตย์และโลกหมุนมานานแล้ว ผมเสริมว่าดวงอาทิตย์หมุนมาประมาณ 5,000 ล้านปีแล้ว และโลกหมุนมาประมาณ 4,500 ล้านปี โลกเราหมุนช้าลงเรื่อยเนื่องจากดวงจันทร์มาทำหน้าที่เบรคโลกด้วยน้ำขึ้นน้ำลง (วันจะยาวขึ้นประมาณ 2/1000 วินาทีทุกๆ 100 ปี)
 
จากนั้นเด็กๆก็สร้างมอเตอร์กัน มีการประดับให้ดูเหมือนพัดลมด้วยการเอาฟอยล์ไปติดระหว่างตะปูกับแม่เหล็กด้วย ดูวิดีโอคลิปได้เลยครับ (ถ้าไม่เห็นไปที่ http://www.youtube.com/watch?v=8QSjIUJ7G8I):
 
 
หลังจากนั้นผมก็ไปทำการทดลองเรื่องถุงระเบิดกับเด็กอนุบาล 2 และ 3 ขณะที่เด็กประถมสรุปการเรียนรู้ของเขา
 
ถุงระเบิดทำง่ายมากและเป็นสิ่งที่เด็กๆชอบมาก วิธีทำก็เพียงผสมน้ำส้มสายชูกับเบคกิ้งโซดา (ผงฟูแบบโซเดียมไบคาร์บอเนต) ใส่ในถุงพลาสติก ปิดให้แน่น แล้วรอให้ถุงพองจนระเบิด
 
ตอนแรกต้องใส่น้ำส้มใส่ถุงก่อน แล้วเอากระดาษทิชชูห่อเบคกิ้งโซดาไว้ แล้วใส่ไปในถุงแต่อย่าให้ผสมกับนำ้ส้มสายชู ปิดถุงให้เรียบร้อยแน่นๆ แล้วเขย่าเพื่อผสมเบคก้ิงโซดากับน้ำส้ม เมื่อผสมกันแล้วจะเกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นจำนวนมากทำให้ถุงแตกออกมีเสียงดัง เชิญชมคลิปได้เลยครับ (ถ้าไม่เห็นไปดูที่ http://www.youtube.com/watch?v=h3e8kd5PXeU ):
 

One thought on “เด็กประถมสร้างมอเตอร์ เด็กอนุบาลดูถุงระเบิด”

Leave a Reply

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