สร้างของเล่น Catapult (พลังงานศักย์ยืดหยุ่น)

วันอังคารที่ผ่านมาผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมได้สร้างของเล่น Catapult (อ่านว่าแค็ทตะพัลท์) ที่ใช้หลักการการเปลี่ยนรูปพลังงานศักย์ยืดหยุ่นในแท่งพลาสติกที่บิดงอเป็นพลังงานจลน์ของกระสุนลอยออกไปที่เป้า ได้เปรียบเทียบว่าแท่งพลาสติกสั้นและยาวอย่างไหนดีดได้แรงกว่ากัน และจำนวนแท่งพลาสติกมีผลต่อความแรงอย่างไร และได้เล่นยิงกระสุนให้ลอยตกลงบนกลองครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ คราวที่แล้วเรื่อง “คลิปหุ่นยนต์ปลาหมึก เดาวิธีเล่นมายากล พลังงานศักย์ยืดหยุ่น รถไฟเหาะจำลอง” ครับ)

ก่อนอื่นผมให้เด็กๆดูคลิปการเล่นกลครับ ให้เห็นว่าส่ิงที่เราเห็นกับสิ่งที่เป็นจริงอาจจะไม่เหมือนกันเลยก็ได้ครับ เป็นการปลูกวัคซีนให้เด็กๆ โตไปจะได้ไม่ถูกผู้วิเศษทั้งหลายหลอก (ผู้วิเศษทั้งหลายเป็นนักเล่นกลทั้งนั้นครับ ส่วนใหญ่เล่นไม่เก่งด้วย เลยต้องมาหลอกชาวบ้านว่ามีเวทย์มนต์เป็นผู้วิเศษ) เวลาให้เด็กๆดู ให้หยุดแล้วถามเด็กๆว่าเห็นอะไรก่อนนะครับ แล้วค่อยเปิดส่วนที่เฉลยครึ่งหลัง:

หลังจากนั้นเราก็ประดิษฐ์และเล่นของเล่นที่เปลี่ยนพลังงานศักย์ยืดหยุ่นเป็นพลังงานจลน์กัน (สืบเนื่องจากคราวที่แล้วที่เราคุยกันเรื่องพลังงานศักย์ยืดหยุ่นครับ) คลิปวิธีประดิษฐ์และเล่นคือนี่ครับ:

ของเล่นทำงานได้เพราะเราใช้แรงของเรา บิดแท่งพลาสติกให้เปลี่ยนรูปทรง เป็นการเก็บพลังงานศักย์ยืดหยุ่นในแท่งพลาสติกนั้น เมื่อเราปล่อยมือ แท่งพลาสติกก็เปลี่ยนรูปร่างกลับมาเป็นรูปร่างปกติ พลังงานศักย์ที่เก็บไว้ก็เปลี่ยนรูปเป็นพลังงานจลน์ในการเคลื่อนไหวของแท่งพลาสติก ทำให้กระสุนที่ติดกับแท่งพลาสติกลอยออกไป

เราพบว่าแท่งพลาสติกสั้นๆจะดีดได้แรงกว่า เพราะถ้าจะให้แท่งสั้นงอเท่าๆกับแท่งยาว เราต้องใช้แรงมากกว่าในการบิด เรื่องนี้จริงเหมือนกันสำหรับสปริง ถ้าเราเอาสปริงมาหนึ่งอัน แล้วตัดมันให้สั้นลง มันจะแข็งมากขึ้น

หลังจากเด็กๆได้เล่นกันจนเกือบหมดเวลาแล้ว ผมก็ให้ดูคลิปเปรียบเทียบพลังงานศักย์ยืดหยุ่นในหนังยางยักษ์ยิงลูกเหล็กออกมาเร็วๆ เทียบกับกระสุนปืนครับ:

และคลิป Catapult ขนาดใหญ่ที่มีคนทำเล่นครับ:

จริงๆ Catapult เป็นอาวุธโบราณสมัยก่อนมีปืนใหญ่ครับ ใช้ปล่อยกระสุนไปไกลๆโดยอาศัยการเปลี่ยนพลังงานศักย์เป็นพลังงานจลน์

One thought on “สร้างของเล่น Catapult (พลังงานศักย์ยืดหยุ่น)”

Leave a Reply

Your email address will not be published.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