“Webucation” ทดลองเป่าฟองสบู่ ขนมปังทาแยมตกลงพื้น บูมเมอแรง

วันอังคารที่ผ่านมาผมไปทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมต้นได้เดาว่าจะเกิดอะไรขึ้นถ้าเทอลูมิเนียมเหลวร้อนๆลงบนก้อนน้ำแข็งแห้งเย็นจัด ทั้งประถมต้นและปลายได้ดูคลิปเด็กหญิงอายุ 12 ปีหัดเต้นรำโดยเรียนรู้จากข้อมูลที่อยู่บนเว็บ และได้ดูคลิปศิลปินฟองสบู่ทำฟองหลากหลายรูปแบบให้ดู ประถมต้นได้เล่นฟองสบู่ที่มีส่วนผสมต่างๆกัน 3 แบบ เด็กประถมปลายได้เดาว่าจริงไหมที่เวลาขนมปังทาแยมตกมันมักจะตกแบบคว่ำเอาแยมลงพื้น ถ้าเป็นจริง มันจะเป็นเพราะเหตุใดได้บ้าง และได้สังเกตการตกของขนมปังที่เอามาทดลองครับ เด็กอนุบาลสามได้รู้วิธิทำและได้เล่นของเล่นบูมเมอแรงครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ คราวที่แล้วเรื่อง “ดูคลิป VFX Star Wars ชักโครกทำงานอย่างไร กาลักน้ำ ปืนใหญ่ลม” ครับ)

สำหรับประถมต้น ก่อนอื่นผมถามว่าถ้าอลูมิเนียมมันร้อนมากๆมันจะเกิดอะไรขึ้น บางคนบอกว่าระเบิด บางคนบอกว่าละลาย ซึ่งจริงๆแล้วอลูมิเนียมจะละลายที่เกือบๆ 700 องศาเซลเซียส (ถ้ามีอลูมิเนียมเป็นผงๆแล้วไปพ่นใส่ไฟร้อนๆมันก็ติดไฟได้ครับ)  แล้วผมก็ถามเด็กๆว่ารู้จักน้ำแข็งแห้งใช่ไหม เด็กๆหลายคนบอกว่าคือคาร์บอนไดออกไซด์แข็ง  เย็นมาก ผมก็ถามต่อว่าถ้าเอาอลูมิเนียมเหลวร้อนๆเทใส่น้ำแข็งแห็งก้อนใหญ่ๆจะเกิดอะไรขึ้น เด็กๆก็เดากันว่าอลูมิเนียมจะเย็นแล้วแข็ง หรือน้ำแข็งแห้งจะร้อนแล้วหายไป ผมจึงให้เด็กๆดูคลิปนี้ครับ:

View post on imgur.com

เด็กๆสนใจกันมากว่าทำไมอลูมิเนียมถึงไหลลื่นไปบนผิวน้ำแข็งแห้งครับ ผมถามเด็กๆว่าเคยเห็นกระทะร้อนๆแล้วมีหยดน้ำตกลงไปแล้วหยดน้ำวิ่งไปมาบนกระทะไหม เด็กๆบางคนเคยเห็น ผมบอกว่าสองปรากฎการณ์นี้เป็นเรื่องคล้ายๆกัน สำหรับกระทะและหยดน้ำ เราจะสังเกตได้ว่าเวลากระทะร้อนแต่ยังไม่ร้อนมากพอ เมื่อเราหยดน้ำลงไปน้ำจะฟู่ๆแล้วระเหยหายไปอย่างรวดเร็ว นี่เป็นเพราะความร้อนจากกระทะทำให้หยดน้ำส่วนที่ติดกับกระทะร้อนกลายเป็นไอ แต่เมื่อกระทะร้อนขึ้นมากๆ ไอน้ำที่เกิดขึ้นจะเกิดขึ้นเร็วพอและมากพอที่จะกลายเป็นชั้นไอน้ำรองรับหยด น้ำให้ลอยอยู่เหนือกระทะนานๆ เนื่องชั้นไอน้ำนำความร้อนได้ช้ากว่าเวลาหยดน้ำติดกับกระทะตรงๆ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า “ปรากฏการณ์ลีเดนฟรอสท์” (Leidenfrost Effect)

เวลาเทอลูมิเนียมเหลวลงบนน้ำแข็งแห้งก็คล้ายๆกัน น้ำแข็งแห้งส่วนที่โดนอลูมิเนียมร้อนๆจะกลายเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์คอยรับน้ำหนักอลูมิเนียมเหลวไว้ ทำให้อลูมิเนียมเหลวไหลแบบลอยอยู่เหนีอน้ำแข็งแห้ง เกือบไม่มีแรงเสียดทานครับ

จากนั้นผมก็ให้เด็กๆดูคลิปนี้ครับ:

หนู Adilyn Malcolm อายุ 12 ปีใช้เวลา 8 เดือนหัดเต้นเองโดยดูท่าเต้นในอินเตอร์เน็ทแล้วหัดตามครับ ผมอยากให้เด็กๆรู้ว่าความรู้ดีๆมันมีอยู่ในโลกเยอะแยะและหาได้ง่ายด้วยอินเตอร์เน็ท ถ้ามีความมุ่งมั่นก็สามารถเรียนรู้เองได้ไม่ต้องรอให้ใครมาบอกมาสอนครับ ในวิดีโอเขาเรียกการเรียนรู้แบบนี้ว่า Webucation หรือ Web+Education นั่นเองครับ

ต่อไปเด็กประถมต้นก็ได้ดูคลิปศิลปินฟองสบู่ (Bubble Artist) ครับ:

แล้วเราก็จะหัดทำฟองสบู่เล่นกัน

จะทำฟองสบู่เล่นนี่ต้องมีส่วนประกอบอย่างน้อย 2-3 อย่างครับ ต้องมี 1. น้ำ 2. ตัวลดแรงตึงผิวของน้ำ (เช่นสบู่ แชมพู น้ำยาล้างจาน) และ 3. สารโพลีเมอร์ที่โมเลกุลยาวๆที่เหมาะสม (เช่นที่ทดลองก็มีน้ำตาล แป้งข้าวโพด กาวน้ำใสครับ) สูตรที่ทดลองซึ่งก็ยังไม่ดีนักก็คือใช้น้ำ 6 ส่วน น้ำยาล้างจาน 1 ส่วน น้ำตาลหรือแป้งข้าวโพด 1/4 ส่วนครับ

พอผสมเสร็จเด็กๆก็เอาหลอดพลาสติกมาตัดให้เป็นแฉก 4 แฉกยาวๆ จุ่มแล้วเป่าช้าๆกันครับ

ตัดหลอดเป็นแฉกๆอย่างนี้ครับ
ตัดหลอดเป็นแฉกๆอย่างนี้ครับ
แล้วเป่ากันเป็นฟองใหญ่ๆครับ
แล้วเป่ากันเป็นฟองใหญ่ๆครับ

ผมอยากให้เด็กๆกลับไปลองทำและขยับสัดส่วนส่วนผสมเพื่อปรับปรุงให้สามารถทำฟองให้ใหญ่ๆมากๆได้ครับ มีข้อมูลส่วนต่างๆน่าสนใจอยู่ที่เว็บนี้ครับ

สำหรับเด็กประถมปลาย ผมให้ดูคลิป Webucation และ Bubble Artist  แล้วผมถามเด็กๆว่าเคยได้ยินไหมว่าเวลาเราเอาขนมปังทาแยมแล้วมันตกลงพื้น ด้านที่เป็นแยมจะคว่ำลงบนพื้น เด็กๆไม่เคยได้ยินครับ ผมถามต่อว่ามันจริงไหม จะรู้ได้ยังไงว่าจริง เด็กๆบอกว่าทำการทดลองแล้วนับดูจำนวนครั้งที่คว่ำไหม ผมบอกว่าใช่แล้วเราทดลองดูได้ ผมถามต่อว่าแล้วสมมุติว่าขนมปังมันคว่ำเอาหน้าแยมลงจริงๆมันจะเกิดจากอะไรได้บ้าง เด็กๆก็เดากันว่าอาจจะเกิดเพราะแยมมันหนักเลยถ่วงให้ตกลงมาก่อน หรือเพราะคนจะจำเฉพาะตอนหน้ามันคว่ำ หรือเพราะขนมปังมันหมุนแล้วตกลงมาแบบนั้น

ผมก็เลยทดลองโดยเอาขนมปัง 2 แผ่นมาปิ้งให้แข็งๆ แผ่นที่หนึ่งทาแยมหนี่งด้าน แผ่นที่สองเอาปากกาสีมาวาดกากบาทไว้ว่าเป็นด้านบน เพื่อจะดูว่าทั้งสองแผ่นมันตกเหมือนกันไหม ถ้าตกเหมือนกันเราก็บอกได้ว่าน้ำหนักแยมไม่มีผลอะไรสำคัญ

แล้วเป่ากันเป็นฟองใหญ่ๆครับ
แล้วเป่ากันเป็นฟองใหญ่ๆครับ
แผ่นหนึ่งทาแยม อีกแผ่นขีดด้วยปากกาครับ
แผ่นหนึ่งทาแยม อีกแผ่นขีดด้วยปากกาครับ

ทำการทดลองหลายครั้งแล้วให้เด็กๆจดว่าเกิดอะไรขึ้นครับ สรุปออกมาเป็นคลิปนี้ครับ:

เราพบว่าหน้าจะคว่ำหรือไม่คว่ำขึ้นอยู่กับความสูงที่ตกครับ ถ้าตกจากความสูงโต๊ะทั่วไปจนถึงประมาณ 1 เมตร ขนมปังจะพลิกหมุนได้ไม่ครบรอบ มันก็จะคว่ำ ถ้าตกจากที่สูงประมาณสองเมตรมันจะหมุนครบรอบและมันจะหงาย ถ้าตกจากที่สูงประมาณสองเมตรครึ่งมันจะหมุนเกินไปอีกและมันจะคว่ำอีก ขนมปังทั้งสองแผ่นแบบที่ทาแยมและแบบที่ใช้ปากกาขีดตกเหมือนกันครับ ดังนั้นสาเหตุไม่เกี่ยวกับน้ำหนักแยม

หลังจากทดลองเสร็จเราก็กินขนมปังทาแยมกันหมดแถวเลยครับ

ทานอุปกรณ์ที่เหลือครับ
ทานอุปกรณ์ที่เหลือครับ

สำหรับเด็กๆอนุบาล 3/1 ผมสอนวิธีทำบูมเมอแรงกากบาทครับ ทำง่ายมากโดยเอากระดาษแข็งมาตัดเป็นชิ้นยาวๆเช่น 1″ x 9″ สองชิ้น แล้วติดกันเป็นรูปกากบาท ให้เราจับขาข้างหนึ่ง ให้ตัวบูมเมอแรงตั้งเป็นมุมประมาณ 45 องศากับแนวดิ่งแล้วสะบัดข้อมือออกไปให้บูมเมอแรงหมุนๆครับ ถ้าขว้างได้พอเหมาะมันจะหมุนๆแล้ววนกลับมา อันนี้เป็นคลิปเมื่อ 2 ปีกว่าๆครับ:

จากนั้นเด็กๆก็แยกย้ายกันหัดเล่นครับ:

 

One thought on ““Webucation” ทดลองเป่าฟองสบู่ ขนมปังทาแยมตกลงพื้น บูมเมอแรง”

Leave a Reply

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