อะไรๆก็ประหลาดในอวกาศ จรวดทำงานอย่างไร กลตั้งไข่ กลตั้งกระป๋องเครื่องดื่ม

 

อัลบั้มภาพการเรียนการสอนอยู่ที่นี่ครับ

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

(คราวที่แล้วเรื่อง “เสียง & การสั่นสะเทือน เข้าใจกฎนิวตันด้วย skateboard ทำของเล่นลูกดอกหลอดกาแฟ” ครับ)

วันอังคารที่ผ่านมานี้ผมไปสอนเด็กๆกลุ่มบ้านเรียนปฐมธรรม กลุ่มบ้านเรียนเฟิร์น และอนุบาลบ้านพลอยภูมิครับ วันนี้เด็กอนุบาลได้รู้จักกลตั้งไข่และตั้งกระป๋อง เด็กประถมต้นตอนแรกจะเรียนรู้เรื่องเสียงต่อแต่ได้ดูวิดีโอเกี่ยวกับชีวิตในสถานีอวกาศนานาชาติเลยคุยกันเรื่องอวกาศและดูคลิปอื่นๆกันจนหมดเวลา เด็กประถมปลายได้เข้าใจการทำงานของจรวดโดยการขว้างลูกบาสขณะที่นั่งบนรถเลื่อน และเข้าใจว่าทำไมสถานีอวกาศ(และดวงจันทร์)ไม่ตกลงมาที่พื้นโลก

วันนี้เด็กอนุบาลเข้ามาในห้องก็พบกับไข่ที่ตั้งอยู่บนโต๊ะและกระป๋องเครื่องดื่มที่ตั้งเอียงๆอยู่ครับ:

ตั้งอยู่ประมาณนี้ครับ
ไข่ตั้งอยู่ครับ
กระป๋องตั้งอยู่แบบเอียงๆครับ

แล้วผมก็แจกกระป๋องเปล่าๆให้เด็กๆทดลองตั้งให้เอียงกันทุกคนครับ แน่นอนกระป๋องล้มหมดทุกอัน พอเด็กๆทำไม่สำเร็จผมก็เฉลยวิธีทำให้เด็กฟังเพื่อเอาไปเล่นกับพ่อแม่ครับ

วิธีทำก็คือใส่น้ำเข้าไปในกระป๋องบ้าง ประมาณ 1/8 กระป๋อง  แล้วจับกระป๋องเอียงให้ก้นที่ตัดเฉียงๆของมันทาบกับพื้น น้ำจะเป็นตัวถ่วงให้มันตั้งอยู่ได้ครับ ส่วนวิธีตั้งไข่ผมก็คือเอาเกลือป่นโรยบนพื้นเรียบแล้วค่อยๆตั้งไข่บนเกลือ จะมีเม็ดเกลือเล็กๆคอยรับน้ำหนักไข่อยู่ทำให้ตั้งได้ เมื่อตั้งได้สำเร็จก็เป่าเกลือที่เหลือให้หายไป เราก็จะเห็นไข่ตั้งอยู่อย่างน่าอัศจรรย์ครับ ผมเคยทำคลิปวิธีทำตั้งไข่ไว้เมื่อหลายปีมาแล้วครับ:

พอบอกวิธีเสร็จผมก็ให้เด็กทดลองตั้งกระป๋องเอียงๆกันครับ แต่เด็กๆไม่ได้ตั้งไข่กันเองเพราะเรากลัวไข่แตก

 
 
 
 
 

สำหรับคำอธิบายที่เหมาะสำหรับเด็กประถมต้นผมบันทึกไว้ที่ “กลการทรงตัว ตั้งไข่ ตั้งกระป๋อง คานประยุกต์ และเทรบูเช (Trebuchet)” สำหรับเด็กอนุบาล ผมยังไม่อธิบายหลักการอะไรมากเพราะต้องการให้เด็กๆเล่นให้สนุกก่อนที่จะงงๆกับทฤษฎีครับ

เด็กๆมีคำถามดีครับว่าใส่อย่างอื่นเช่นเกลือแทนน้ำจะได้ไหม ผมบอกเด็กๆไปว่าเกลือก็ใส่ได้ เพราะเม็ดเกลือแห้งๆจะขยับตัวให้เป็นตัวถ่วงเหมือนกัน จากนั้นเด็กๆก็ถามว่าใส่นู่นใส่นี่ได้ไหม ผมก็ตอบไปโดยย้ำให้เด็กๆเข้าใจว่าถ้าของที่ใส่เข้าไปมันหนักหน่อย และสามารถไหลหรือขยับเปลี่ยนรูปทรงให้อยู่ก้นกระป๋องเอียงๆได้ก็จะใช้ถ่วงได้เหมือนกัน

สำหรับเด็กประถมต้น ผมวางแผนจะคุยกันเรื่องเสียงต่อ แต่ก่อนจะเรียนเอาวิดีโอคลิปของมนุษย์อวกาศให้เด็กๆดูว่าบิดผ้าเปียกในยานอวกาศที่โคจรอยู่รอบโลกจะเป็นอย่างไร โดยให้เด็กๆเดาดู ผลเป็นอย่างไรดูในวิดีโอเลยครับ:

ปรากฎว่าน้ำไม่ยอมหลุดออกมาจากผ้าครับ ลอยอยู่รอบๆเนื้อผ้านั่นเอง น้ำไม่ไหลลงสู่พื้นเหมือนตอนเราบิดผ้าบนพื้นโลก สาเหตุที่น้ำไม่ไหลลงพื้นไม่ใช่เพราะในอวกาศไม่มีแรงโน้มถ่วง แต่เป็นเพราะทุกอย่างในยานอวกาศเคลื่อนที่เหมือนๆกันในวงโคจรรอบโลก กล่าวคือทั้งยานอวกาศ น้ำ ผ้า และมนุษย์อวกาศเคลื่อนที่เป็นวงกลมหรือวงรีโคจรรอบโลกด้วยความเร็วหลายหมื่นกิโลเมตรต่อชั่วโมงเหมือนๆกัน ทุกอย่างเลยดูเหมือนอยู่นิ่งๆกันหมด

ผมอธิบายเด็กๆว่าของต่างๆโคจรรอบโลกได้อย่างไรโดยปล่อยปากกาให้ตกลงบนพื้น แล้วบอกเด็กๆว่าโลกมีแรงโน้มถ่วงดูดปากกาให้หล่นเข้าหาโลก ต่อไปผมก็ขว้างปากกาเบาๆ ปากกาก็ตกลงพื้นแต่วิ่งไปไกลจากจุดที่เริ่มปล่อย แล้วผมก็ขว้างปากกาแรงขึ้น ปากกาก็ไปตกที่ไกลขึ้น แล้วผมก็วาดรูปโลกกลมๆให้ดู แล้วบอกว่าถ้าเราขว้างปากกาเร็วขึ้นเรื่อยๆ ปากกาก็จะวิ่งไปไกลเรื่อยๆก่อนจะตกถึงพื้น ถ้าขว้างเร็วพอ ปากกาที่ตกเข้าหาโลกจะไม่โดนพื้นโลกเพราะพื้นโลกโค้งหนี:

ขว้างปากกาเร็วขึ้นจะตกไกลขึ้น ถ้าเร็วมากพอผิวโลกจะโค้งหนีทำให้ปากกาไม่ตกถึงพื้น และจะโคจรรอบโลกได้

ความจริงถ้าเราขว้างให้เร็วขึ้นไปอีก ปากกาจะสามารถโคจรรอบโลกเป็นรูปวงรีได้ และถ้าขว้างเร็วไปกว่านั้น ปากกาจะลอยหายไปเลย ดังในรูปนี้ครับ:

สำหรับผู้ที่สนใจลองเข้าไปอ่านเพิ่มเติมได้ที่ http://www.astro.virginia.edu/class/oconnell/astr121/guide08.html นะครับ

ยานอวกาศที่เด็กๆได้ดูวันนี้คือสถานีอวกาศนานาชาติหรือ International Space Station วิ่งรอบโลกที่ความเร็วประมาณ 28,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง สูงจากพื้นโลกประมาณ 400 กิโลเมตรนิดๆ  ด้วยความเร็วขนาดนั้นจึงโคจรรอบโลกทุกๆชั่วโมงครึ่ง

หลังจากเด็กๆได้ดูวิดีโออันนี้แล้ว ก็เรียกร้องอยากดูวิดีโออื่นๆอีก ผมจึงให้ดูอีกหลายอันดังนี้

อันนี้คือถ้าร้องไห้ในอวกาศจะเป็นอย่างไร ให้เด็กๆทายดูก่อนว่าจะเป็นอย่างไร มีเด็กทายถูกด้วยครับ:

ล้างมือในอวกาศอย่างไร:

แปรงฟันในอวกาศอย่างไร:

นอนในอวกาศอย่างไร:

ทานแซนวิชในอวกาศอย่างไร:

ตบท้ายด้วยภาพโลกที่ถ่ายจากยานอวกาศครับ:

สำหรับเด็กประถมปลายผมให้นั่งบนรถที่มีล้อเลื่อนแล้วทุ่มลูกบาสออกมาแรงๆแล้วให้สังเกตว่าเกิดอะไรขึ้นครับ

ทุ่มใส่กันทำนองนี้ครับ

เด็กๆสังเกตได้ว่าตอนทุ่มลูกบาสออกไปข้างหน้า ตัวเขาจะเคลื่อนที่ไปข้างหลัง ผมจึงบอกว่าใช่แล้ว แล้วถามต่อว่าทำไมถึงเป็นอย่างนั้นได้ เด็กๆค่อยๆเดาโดยผมช่วยนำทางให้ ในที่สุดเราก็เห็นว่าเพราะตอนเราผลักลูกบาสออกไป ลูกบาสก็ผลักมือเราในทิศทางตรงข้าม เป็นเหมือนกฎการเคลื่อนที่ข้อสามของนิวตันที่เราเคยคุยกันไปสัปดาห์ที่แล้วนั่นเอง

ผมเล่าต่อว่าหลักการนี้เป็นหลักการเดียวกันกับจรวด โดยที่จรวดจะเผาไหม้เชื้อเพลิง พ่นเป็นแก๊สความเร็วสูงพุ่งออกมาที่ท้ายจรวด แล้วตัวจรวดก็พุ่งไปทิศทางตรงข้ามกับแก๊ส เหมือนกับการที่เราทุ่มลูกบาสออกจากตัวเราไปแล้วตัวเราก็ถอยไปอีกทาง แล้วผมก็ให้เด็กๆดูวิดีโอการทำงานของจรวดจริงๆ:

แล้วผมก็อธิบายว่าทำไม่ดาวเทียมที่ขึ้นไปกับจรวดถึงไม่ตกลงมาแบบเดียวกับที่ผมอธิบายเด็กประถมต้นเรื่องทำไมสถานีอวกาศไม่ตกลงมาครับ

จากนั้นเด็กๆก็เอาลูกเทนนิสและลูกบาสมากระเด้งด้วยกันเหมือนที่เขาเคยเล่นครั้งแรกเมื่อสองปีที่แล้วครับ ถ้าวางลูกเทนนิสไว้บนลูกบาสแล้วปล่อยให้ตกมาที่พื้น ลูกเทนนิสจะกระเด็นขึ้นสูงมากครับ

ต่อไปนี้คือบรรยากาศและบันทึกการเรียนรู้ของเด็กๆครับ อัลบั้มเต็มอยู่ที่นี่นะครับ

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Leave a Reply

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