เสือไต่ถัง รถไฟเหาะ แรงเหวี่ยงติดขอบกาละมัง

DSC03726

อัลบั้มภาพการเรียนการสอนอยู่ที่นี่ครับ

ถ้าสงสัยว่าไม่เห็นรูปหรือวิดีโอ เข้าไปดูที่เว็บ http://witpoko.com/ นะครับ ส่วนใหญ่ถ้าอ่านในเมล์จะไม่เห็นวิดีโอครับ สำหรับบันทึกการสอนต่างๆในอดีตเข้าไปดูที่ http://atriumtech.com/sci_kids/ นะครับ

(คราวที่แล้วเรื่อง “คุยเรื่องดวงจันทร์ วัดปริมาตรด้วยการแทนที่น้ำ กลตั้งไข่และกระป๋อง” ครับ)

วันอังคารที่ผ่านมานี้ผมไปทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์กับเด็กๆกลุ่มบ้านเรียนปฐมธรรมและอนุบาลบ้านพลอยภูมิครับ วันนี้เด็กๆได้เล่น “เสือไต่ถัง” โดยเอาลูกแก้วหรือลูกเหล็กกลมๆไปวิ่งเร็วๆตามขอบกาละมัง ขวดแก้ว ขวดพลาสติก แก้วไวน์ครับ สำหรับเด็กประถมผมให้สังเกตว่าเมื่อลูกแก้วหลุดออกมา มันเคลื่อนที่อย่างไร (วิ่งเป็นเส้นตรงหรือวิ่งโค้งๆ? วิ่งไปทิศทางไหน?) และเล่าให้ฟังเรื่องความเฉื่อย เด็กๆประถมได้ดูวิดีโอคนวิ่งกลับหัว รถไฟเหาะตีลังกา การดริฟท์รถ และเรื่องเล่าเกี่ยวกับชุดนักบินที่ควบคุมการไหลเวียนของเลือด และได้ฟังคำอธิบายว่าเรื่องเหล่านี้เป็นเรื่องที่เกี่ยวข้องกัน เป็นหลักการเดียวกัน

สืบเนื่องจากวิดีโอ “เสือไต่ถัง” ที่เด็กๆได้ดูกันเมื่อสัปดาห์ที่แล้วครับ:

ผมจึงหากิจกรรมมาเล่นกับเด็กๆ โดยที่กิจกรรมนั้นใช้หลักการธรรมชาติเดียวกันครับ

ผมสอนเด็กๆเล่นสองสามแบบตามวิดีโอคลิปนี้ครับ:

พอเด็กๆเข้าใจว่าเล่นยังไงก็แยกย้ายกันเล่นและทดลองดัดแปลงวิธีเล่นกันต่างๆนาๆครับ

สำหรับเด็กประถม พอเด็กๆเล่นได้สักพัก ผมก็ถามว่าเวลาลูกแก้วมันหลุดออกมาจากกาละมังเวลาลูกแก้ววิ่งเร็วเกินไปวิ่งออกมาอย่างไร วิ่งออกมาเป็นเส้นตรงหรือไม่ หรือวิ่งโค้งๆ

เด็กๆตอบกันทั้งสองแบบ ผมจีงให้เด็กๆทดลองทำแล้วสังเกต โดยให้คว่ำกาละมังแล้วขยับให้ลูกแก้ววิ่งวนเร็วๆแล้วยกกาละมังขึ้น สังเกตว่าลูกแก้ววิ่งตรงหรือโค้ง เด็กๆทดลองทำกันแล้วสรุปได้ว่าวิ่งตรงครับ

พอเด็กๆสรุปตรงกันแล้วว่าลูกแก้วที่กระเด็นออกมาวิ่งตรงๆ ผมจึงถามว่าทิศทางที่กระเด็นออกมาเป็นอย่างไรเมื่อเทียบกับกาละมัง:

เวลาลูกแก้ว (รูปกลมๆดำๆ) กระเด็นออกมาจากขัน (วงกลมใหญ่) มันกระเด็นไปในทิศทางไหน 1, 2, 3, 4, หรือ 5?
เวลาลูกแก้ว (รูปกลมๆดำๆ) กระเด็นออกมาจากขัน (วงกลมใหญ่) มันกระเด็นไปในทิศทางไหน 1, 2, 3, 4, หรือ 5?

เด็กๆทำการทดลองแล้วสังเกตเพิ่มเติมและบอกว่าทิศทางที่ 3 ครับ

ผมบอกเด็กๆว่ากาลิเลโอและนิวตันสังเกตและเข้าใจเมื่อสามร้อยกว่าปีที่แล้วว่าเวลาสิ่งต่างๆเคลื่อนที่ ถ้าไม่มีอะไรไปยุ่งกับมัน มันก็จะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงไปเรื่อยๆ (กฎข้อที่หนึ่งของนิวตัน) ในกรณีลูกแก้ว การที่มันจะวิ่งเป็นวงกลมในกาละมังได้ต้องอาศัยผนังของกาละมังให้ดันลูกแก้วให้เปลี่ยนทิศทางการวิ่งให้วิ่งไปตามผนัง ถ้ายกกาละมังออกทำให้ผนังหายไป ลูกแก้วซึ่งกำลังวิ่งในแนวสัมผัสกับผนังก็จะกระเด็นออกมาเป็นเส้นตรงในทิศทางสุดท้ายที่สัมผัสกับผนังครับ

ผมบอกเด็กๆว่าต่อว่าเวลาเราเห็นอะไรวิ่งโค้งๆเป็นวงกลมเนี่ย มันจะต้องมีแรงอะไรบางอย่างดึงหรือผลักสิ่งนั้นในทิศทางเข้าสู่จุดศูนย์กลางวงกลม ถ้าเป็นโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ก็คือมีแรงโน้มถ่วง (แรงดึงดูดระหว่างมวล) ระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ รถไฟเหาะตีลังกาก็คือแรงโน้มถ่วงและแรงจากรางรถไฟ เป็นต้น

ผมถามเด็กๆว่าเด็กๆคิดว่ามีใครวิ่งได้เร็วๆจนตีลังกาได้เหมือนรถไฟเหาะไหม เด็กๆหลายคนเดาว่าต้องมีไม่งั้นผมคงไม่มาถาม ผมจึงให้ดูวิดีโอนี้ครับ:

 ต่อด้วยวิดีโอรถไฟเหาะตีลังกาครับ:

 ผมบอกเด็กๆว่าการที่สิ่งต่างๆพยายามรักษาการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงไปเรื่อยๆนั้นเกี่ยวข้องกับความเฉื่อยของวัตถุ เวลารถเบรกหรือเร่งหรือเลี้ยวแล้วตัวเราผลักกับเบาะหลังหรือเบาะหน้าหรือข้างๆรถนั้นก็เพราะตัวเราพยามยามเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงแบบเดิมๆแต่รถนั้นเปลี่ยนความเร็วหรือทิศทางการเคลื่อนที่ไปแล้ว

ผมให้เด็กๆดูวิดีโอการดริฟท์รถเป็นวงกลมที่ท้ายรถพยายามวิ่งต่อเป็นเส้นตรงทำให้ดูเหมือนแหกโค้งครับ:

 ผมเล่าให้เด็กๆฟังต่อว่านักบินเครื่องบินขับไล่เขาต้องบินเปลี่ยนทิศทางมากๆเร็วๆเช่นบินขึ้นหรือบินลงเร็วๆ ความเฉื่อยของเลือดในตัวมันทำให้เลือดไปกองอยู่ที่เท้า (ในกรณีบินขึ้นเร็วๆ) หรือไปกองที่หัว (ในกรณีบินลงเร็วๆ) ทำให้นักบินหมดสติได้ จีงมีสิ่งประดิษฐ์เรียกว่า G-Suit ซึ่งเป็นชุดนักบินที่มีส่วนที่บีบรัดขาและส่วนท้องได้เมื่อเครื่องบินเปลี่ยนทิศทางเร็วๆ จะได้ป้องกันไม่ให้เลือดวิ่งไปกองที่ใดที่หนึ่งทั้งหมด

ต่อไปนี้คือบรรยากาศและบันทึกการเรียนรู้ของเด็กๆครับ อัลบั้มเต็มอยู่ที่นี่นะครับ

This slideshow requires JavaScript.

 

 

Leave a Reply

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