เรียนรู้เกี่ยวกับการสั่น ดูวิดีโอการสั่นของแผ่นโลหะด้วยคลื่นเสียง

 

อัลบั้มภาพการเรียนการสอนอยู่ที่นี่ครับ

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

(คราวที่แล้วเรื่อง “ความเร็วลมและความดันอากาศ วัดความต้านทานและแรงดันไฟฟ้า และตัดโฟมด้วยลวดไฟฟ้า” ครับ)

วันอังคารที่ผ่านมานี้ผมไปสอนเด็กๆกลุ่มบ้านเรียนปฐมธรรม กลุ่มบ้านเรียนเฟิร์น และอนุบาลบ้านพลอยภูมิครับ วันนี้ได้เรียนรู้เกี่ยวกับการสั่น ดูวิดีโอการสั่นของแผ่นโลหะด้วยคลื่นเสียง วิดีโอโซ่มหัศจรรย์ เล่นของเล่นไจโรสโคป ของเล่นสลิงกี้ และเลี้ยงลูกบอลชายหาดด้วยล

เราเริ่มโดยการดูวิดีโอประหลาดของโซ่ลูกปัดครับ เชิญดูคลิปก่อนครับ:

อันนี้เป็นคลิปแบบสโลโมชั่นและคำอธิบายว่าเกิดอะไรขึ้นครับ:

เวลาโซ่ตกลงมา มันถูกแรงโน้มถ่วงของโลกดึงให้มีความเร็วสูง แล้วมันก็ดึงโซ่ส่วนที่เหลือในโหลแก้วให้พุ่งขึ้นออกจากปากโหลแก้วด้วยความเร็วสูง โซ่ที่พุ่งด้วยความเร็วสูงในทิศทางขึ้นต้องเปลี่ยนทิศทางให้ตกลงในแนวดิ่ง มันจึงใช้เวลาและระยะทางยาวพอสมควรในการเปลี่ยนความเร็วจากวิ่งขึ้นให้เป็นวิ่งลง ทำให้เราเห็นการเคลื่อนที่ที่เราไม่คุ้นเคยครับ

จากนั้นผมก็ให้เด็กๆดูการสั่นของไม้บันทัดสั้นและยาว ให้เด็กๆเปรียบเทียบว่าแบบไหนสั่นด้วยความถี่สูงกว่ากันครับ:

แล้วเราก็เปรียบเทียบการสั่นไม้บันทัดเหล็กและพสาสติกที่ความยาวเท่ากันว่าแบบไหนสั่นด้วยความถี่สูงกว่ากันครับ:

จากนั้นเราก็ดูการทดลองที่แสดงการสั่นของแผ่นโลหะบางๆที่สั่นด้วยความถี่ตามคลื่นเสียงความถี่ต่างๆที่ส่งเข้าไปสู่แผ่นโลหะ (Chladni figures) แผ่นโลหะแต่ละแผ่นจะสั่นเป็นรูปแบบต่างๆตามความถี่ธรรมชาติ (Normal mode) ของมัน โดยคลื่นบนแผ่นโลหะจะเป็นคลื่นยืน (Standing wave) โดยที่ส่วนที่ไม่สั่นจะเป็นที่ท่ี่ผงเกลือไปรวมอยู่เป็นลวดลายต่างๆสวยงามครับ:

สำหรับเด็กประถม 4-6 ผมให้ดูภาคตัดขวางขวางของลูกกระสุนปืนให้เห็นส่วนประกอบที่เป็นแก็บ (Primer) ดินปืน (Smokeless powder) และหัวกระสุน (ฺBullet) แบบต่างๆตามที่ศิลปินคุณ Sabine Pearlman ผ่าให้ดูครับ:

เราได้คุยกันถึงการทำงานของลูกกระสุนว่าทำงานอย่างไรถึงวิ่งออกมาจากกระบอกปืนได้ (มีเข็มแทงชนวนซึ่งเป็นโลหะแข็งไปกระแทกแก็ป ทำให้เกิดเปลวไฟจุดดินปืนให้ลุกไหม้สร้างแก๊สจำนวนมากในปลอกกระสุนและลำกล้อง แก๊สความดันสูงนี้ผลักดันหัวกระสุนให้วิ่งออกไปทางด้านหน้าของลำกล้อง) คุยกันว่าทำไมหัวกระสุนถึงทำด้วยโลหะอ่อนๆที่ความหนาแน่นสูงเช่นตะกั่ว (ความหนาแน่นสูงเพื่อทำให้ทะลุทะลวงได้มากตามกฎการทรงตัวของโมเมนตัม อ่อนๆเพื่อจะได้ถูกรีดไปตามเกลียวของลำกล้องให้หัวกระสุนหมุนจะได้รักษาทิศทางการเคลื่อนที่ได้ดีขึ้นตากกฎการทรงตัวของโมเมนตัมเชิงมุม) ทำไมหัวกระสุนบางชนิดจึงประกอบด้วยลูกตะกั่วเล็กๆ (ลูกปราย) อยู่รวมกัน (เพื่อเพิ่มโอกาสโดนเป้า สำหรับเป้าที่ยิงยากเช่นงู) กระสุนเจาะเกราะมีแกนกลางทำด้วยโลหะแข็งๆหนักๆเช่นทังสเตนหรือยูเรเนียม หรือเคลือบด้วยเทฟลอน เสื้อเกราะถักจากใยพลาสติกที่เรียกว่าเคฟล่าร์ที่สามารถเปลี่ยนพลังงานจลย์ของกระสุนเป็นการยืดของเส้นใย ลดการทะลุทะลวงของกระสุน

สำหรับเด็กอนุบาลผมเอาของเล่นที่เรียกว่าไจโรสโคปไปให้เล่นกันครับ ความจริงมันก็คือลูกข่างที่หมุนอยุ่ในกรอบที่มีขาตั้งนั่นเอง มันอาศัยหลักการที่ว่าของที่หมุนๆอยู่จะหมุนเหมือนเดิมถ้าไม่มีอะไรไปยุ่ง กับมัน มันเกี่ยวกับความเฉื่อยประเภทหนึ่งที่เกี่ยวกับการหมุน ถ้าไปพยายามทำให้มันเอียงหรือเปลี่ยนทิศทางการหมุนมันจะไม่ค่อยยอมทำตาม (ผมได้ยกตัวอย่างเรื่องพวกนี้ไปในการสอนเรื่องการหมุนที่นี่ครับ) เด็กๆก็ตื่นเต้นกับของเล่นชิ้นนี้ใช้ได้เลย เชิญชมภาพและคลิปครับ:

 
 
 

สำหรับเด็กอนุบาลที่สัปดาห์ที่แล้วออกไปทัศนศึกษาที่โรงพยาบาลศิริราชที่ไม่ได้ทำการทดองสัปดาห์ที่แล้วผมให้ดูการเลี้ยงลูกปิิงปองและลูกบอลชายหาดด้วยลมด้วยครับ (รายละเอียดการเล่นพวกนี้ดูที่บันทึกสัปดาห์ที่แล้วนะครับ)

 
 
 

นอกจากนี้ผมมของเล่นสลิงกี้ที่เป็นสปริงขนาดใหญ่ติดไปด้วยเลยให้เด็กๆลองเล่นดูด้วยครับ:

 
 
 

ต่อไปนี้คือบรรยากาศและบันทึกการเรียนรู้ของเด็กๆครับ อัลบั้มเต็มอยู่ที่นี่นะครับ

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Leave a Reply

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