เล่นปืนแม่เหล็ก ปืนใหญ่วิถีโค้ง และปี่หลอดกาแฟ

อัลบั้มภาพการเรียนการสอนอยู่ที่นี่ครับ

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

(คราวที่แล้วเรื่อง “เปิดไวน์ด้วยความร้อนเย็น การตกของลูกบอล ยิงยังไงให้ล้ม เมฆในขวด” ครับ)

วันอังคารที่ผ่านมานี้ผมไปทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์กับเด็กๆกลุ่มบ้านเรียนปฐมธรรมและอนุบาลบ้านพลอยภูมิครับ วันนี้เด็กประถมต้นได้ดูคลิปการปล่อยลูกบาสหมุนๆจากที่สูงที่ทำให้มัน “ร่อน” ไปได้ไกลๆ และได้เล่นของเล่นที่ทำจากแม่เหล็กและลูกเหล็กกลม ที่อาศัยการดูดของแม่เหล็กและการชนทำให้ลูกเหล็กอีกด้านวิ่งออกไปด้วยความเร็วสูง เราเรียกของเล่นนี้ว่าปืนแม่เหล็ก (Gaussian Gun) ครับ เด็กประถมปลายได้เล่นของเล่นจำลองการยิงปืนใหญ่ด้วยการปล่อยไม้หนีบผ้าไปบนรางไม้บรรทัดด้วยแรงจากหนังยางครับ เด็กๆสามารถเล็งได้โดยการปรับการยืดของหนังยางโดยเทียบกับตัวเลขบนไม้บรรทัด และปรับมุมที่ปล่อยกระสุนออกไป สามารถยิงแบบวิถีโค้งข้ามสิ่งกีดขวางไปโดนเป้าที่ได้ค่อนข้างดีครับ สำหรับเด็กอนุบาลสาม ผมเอาหลอดกาแฟไปตัดให้เป็นปี่ให้เด็กๆเป่ากัน และผมก็เลยถือโอกาสคุยกับเขาเรื่องเสียงเกิดจากการสั่นสะเทือน ให้จับคอเวลาพูดเพื่อรู้สึกการสั่นของกล่องเสียง และให้เอาหูแนบพื้นและกระดานเพื่อให้รู้ว่าการสั่นสะเทือนและเสียงวิ่งไปตามพื่้นและกระดานก็ได้

ก่อนอื่นเด็กประถมต้นได้ดูคลิปนี้ครับ:

วิดีโอนี้ต่อยอดการทดลองสัปดาห์ที่แล้วที่เราทำให้ลูกปิงปองหมุนเร็วๆตอนมันเคลื่อนที่ครับ การหมุนผ่านอากาศทำให้ลูกบอลถูกยกขึ้นหรือกดลงหรือเลี้ยวซ้ายเลี้ยวขวาขึ้นกับทิศทางการหมุนขณะเคลื่อนที่ผ่านอากาศครับ ถ้าใครเล่นกีฬาที่มีลูกบอลหมุนๆจะเคยเห็นเป็นปกติ ในคลิปมีคนพยายามใช้หลักการนี้ทำยานบินที่ “ปีก” เป็นทรงกระบอกหมุนๆ หรือติดตั้งเสาทรงกระบอกแนวตั้งที่หมุนๆบนเรือเพื่อช่วยขับเคลื่อนเมื่อวิ่งผ่านลมด้วยครับ

จากนั้นเด็กประถมต้นก็มาดูของเล่นที่เรียกว่าปืนแม่เหล็ก (Gaussian Gun) ครับ ทำโดยเอาลูกเหล็กอย่างน้อยสองลูกมาเรียงกันแล้วติดกับแม่เหล็กแรงๆ แล้วปล่อยลูกเหล็กอีกลูกให้กลิ้งเข้าชนจากอีกด้าน จะมีลูกเหล็กกระเด็นออกไปด้วยความเร็วสูง เพราะแม่เหล็กเพิ่มความเร็วลูกเหล็กที่วิ่งเข้ามาชน และเราสามารถต่อกันเป็นตอนๆ ให้ความเร็วลูกเหล็กเพิ่มขึ้นเยอะๆได้ด้วยครับ บรรยากาศจะเป็นประมาณนี้ครับ:

คลิปนี้จะมีภาพสโลโมชั่นเผื่อผู้สนใจด้วยครับ:

จากนั้นเด็กๆก็แบ่งเป็นกลุ่มๆละ 3-4 คน แล้วทดลองปืนแม่เหล็กแบบต่างๆตามใจชอบครับ บรรยากาศประมาณนี้ (อัลบั้มเต็มอยู่ที่นี่นะครับ)

สำหรับเด็กประถมปลาย ผมให้เล่น “ยิงปืนใหญ่” เพื่อเด็กจะได้ซึมซับประสบการณ์เกี่ยวกับการเคลื่อนที่วิถีโค้ง เริ่มเข้าใจผลของความเร็วต้นของกระสุน และมุมการยิง หวังว่าเมื่อเขาโตขึ้นแล้วไปเจอการเรียนเรื่องการเคลื่อนที่แบบโพรเจคไทล์ (projectile motion) ในอนาคตเขาจะเห็นว่ามันเป็นเรื่องธรรมดา

วิธีประดิษฐ์ “ปืนใหญ่” เป็นดังนี้ครับ อุปกรณ์ก็มีไม้บรรทัดที่มีรางตรงกลางยาว 12″ (ผมใช้ไม้บรรทัดอลูมิเนียมที่หาได้ตามร้านเครื่องเขียน) หนังยางสองเส้น ไม้โปรหรือครึ่งวงกลมสำหรับวัดมุม พลาสติกฟิวเจอร์บอร์ดขนาด 4″ x 12″ กระสุนคือไม้หนีบผ้า วิธีทำปืนใหญ่ก็เอาไม้บรรทัดติดบนฟิวเจอร์บอร์ดด้วยเทปสองหน้าหรือกาวอื่นๆ เอาหนังยางสองเส้นมาร้อยกัน บากด้านข้างของฟิวเจอร์บอร์ดสำหรับติดหนังยางตามรูปในคลิปด้านล่าง แล้วก็เอากระสุนไม้หนีบผ้ามาคล้องยางแล้วยืดที่ความยาวต่างๆตามตัวเลขบนไม้บรรทัด ใช้ไม้โปรวัดมุม จดระยะว่ายางยืดเท่านี้ มุมเท่านี้ กระสุนจะไปตกตรงไหน แล้วก็ยิงเป้ากันครับ ดูคลิปนะครับ เด็กๆสนุกมาก ยิงกันแม่นใช้ได้เลยครับ:

บรรยากาศประมาณนี้ครับ (อัลบั้มเต็มอยู่ที่นี่นะครับ):

สำหรับเด็กอนุบาลสามทับหนึ่ง ผมไปทำกิจกรรมเกี่ยวกับเสียงครับ ให้เด็กๆจับคอตัวเองไว้ขณะที่พูด เด็กๆจะรู้สึกว่าคอสั่นๆซึ่งก็คือการสั่นของอวัยวะที่เรียกว่ากล่องเสียงที่ทำให้เราสามารถพูดได้นั่นเอง ผมเล่าให้เด็กๆฟังว่าเวลามีอะไรสั่นๆในคอเราเนี่ย อากาศในปากก็จะสั่นตาม แล้วอากาศก็สั่นตามกันมาเรื่อยๆ ในที่สุดก็จะเข้าหูเรา แล้วเราก็จะได้ยินเป็นเสียง

จากนั้นผมให้เด็กๆเอาหูแนบพื้นและแนบกระดาน แล้วผมก็เคาะพื้นและกระดาน เด็กๆก็ได้ยินเสียงชัดเจนดีครับ ผมบอกว่าเวลาผมเคาะ พื้นและกระดานจะสั่น การสั่นสะเทือนก็เข้าหูเราเป็นเสียงเหมือนกัน

แล้วก็ถึงช่วงเวลาสำคัญคือของเล่น ผมทำปี่จากหลอดกาแฟดังในคลิปให้เด็กๆเล่นครับ:

เวลาเราตัดปลายหลอดให้เป็นสามเหลี่ยม ปลายหลอดจะสั่นเมื่อเราเป่าอากาศผ่าน ทำให้เกิดเสียงดังครับ

เด็กๆเป่ากันเสียงดังสนุกสนานครับ:

บรรยากาศที่ห้องอนุบาลครับ (อัลบั้มเต็มอยู่ที่นี่นะครับ):

One thought on “เล่นปืนแม่เหล็ก ปืนใหญ่วิถีโค้ง และปี่หลอดกาแฟ”

Leave a Reply

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