คลิปพลังงานศักย์เคมี ของเล่นพลังงานศักย์ยืดหยุ่น ใบเลื่อยกระดาษ

วันอังคารที่ผ่านมาวันผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมได้เริ่มรู้จักพลังงานศักย์เคมี ได้ดูคลิปพลังงานมหาศาลที่อยู่ในอาหารเช่นน้ำตาล (ทำเป็นเชื้อเพลิงจรวดได้) เด็กประถมต้นได้ดูคลิปใบเลื่อยที่ทำจากกระดาษ และประดิษฐ์ของเล่นคอปเตอร์ไม้ไอติมที่ยิงขึ้นที่สูงด้วยหนังยาง เด็กประถมปลายได้ประดิษฐ์เครื่องยิงลูกปิงปองด้วยความยืดหยุ่นของถุงมือยางครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ คราวที่แล้วเรื่อง “สร้างของเล่น Catapult (พลังงานศักย์ยืดหยุ่น)” ครับ)

สำหรับเด็กประถมต้น ก่อนอื่นผมให้ดูคลิปการเอากระดาษมาหมุนเร็วๆใช้เป็นใบเลื่อยครับ:

เมื่อกระดาษหมุนเร็วๆ ขอบกระดาษจะวิ่งหนีจากศูนย์กลางการหมุนทำให้แผ่นกระดาษเรียบและตรง แข็งพอที่จะไปตัดสิ่งต่างๆได้ครับ เป็นของแปลกๆให้เด็กๆได้ดูกันว่ามีอย่างนี้ด้วย

ผมคุยกับเด็กๆเรื่องพลังงานศักย์อีกหนึ่งแบบ (นอกเหนือจากพลังงานศักย์โน้มถ่วงและพลังงานศักย์ยืดหยุ่นที่เคยคุยไปแล้ว) คือพลังงานศักย์ทางเคมี (Chemical Potential Energy) คือพลังงานที่สารเคมีสามารถปล่อยออกมาได้เมื่อสารเคมีเปลี่ยนรูปร่างหน้าตาไปเป็นสารเคมีอีกชนิดหนึ่ง ที่เราคุ้นเคยก็คืออาหารปล่อยพลังงานมาให้ร่างกายเมื่อถูกย่อย เชื้อเพลิงต่างๆที่ปล่อยพลังงานมาเป็นความร้อนเมื่อเผาไหม้ หรือสารเคมีในแบตเตอรี่ที่ปล่อยพลังงานไฟฟ้าออกมาเมื่อเปลี่ยนรูปเป็นสารเคมีอื่น

ผมบอกเด็กๆว่าอาหารที่เรากินมีพลังงานเก็บอยู่มหาศาล มากกว่าระเบิด C-4 ที่ใช้ทำลายตีกทำลายสะพานเสียอีก คือถ้าชั่งมาน้ำหนักเท่าๆกันพลังงานในไขมันจะมากกว่าพลังงานของระเบิดประมาณ 6.2 เท่า (คาร์โบไฮเดรตและโปรตีนมีพลังงานมากกว่าระเบิดประมาณ 2.7 เท่า) ผมถามเด็กๆต่อว่าทำไมเราถึงไม่ระเบิดเมื่อกินอาหารล่ะ เด็กๆหลายคนบอกว่าเพราะเราค่อยๆย่อยอาหารมั้ง ผมบอกว่าถูกแล้ว ระเบิดปล่อยพลังงานทั้งหมดของมันออกมาพร้อมๆกันเราถึงเรียกว่ามันระเบิด พลังงานในอาหารจะใช้เวลาในการย่อยถึงจะค่อยๆปล่อยออกมา

ผมบอกว่าจริงๆเรามีวิธีปล่อยพลังงานในอาหารออกมาเร็วๆด้วย คือถ้าเราเอาอาหารไปเผากับออกซิเจนเยอะๆ พลังงานจะออกมาอย่างรวดเร็ว แล้วผมก็ให้เด็กๆดูวิดีโอนี้ที่เอาขนมกัมมี่แบร์ที่ทำจากนำ้ตาลไปผสมกับโปแตสเซียมคลอเรทร้อนๆ ออกซิเจนจากโปแตสเซียมคลอเรทจะทำปฏิกิริยากับน้ำตาลในกัมมีแบร์ปล่อยพลังงานออกมาเยอะมากๆดังในคลิปนี้ครับ:

ถ้าสนใจปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้อง เข้าไปอ่านเพิ่มเติมที่ลิงก์นี้นะครับ

นอกจากนี้น้ำตาลยังสามารถเอาไปทำเป็นเชื้อเพลิงจรวดเล็กๆได้ด้วยครับ:

อันนี้ใส่จรวดแล้วยิงขึ้นครับ:

ผมเล่าต่อให้เด็กๆฟังด้วยว่าสาเหตุที่เราชอบกินหวานๆและกินมันๆน่าจะเป็นเพราะในอดีตนานมาแล้วก่อนจะมีการเพาะปลูกและอุตสาหกรรมต่างๆที่ทำให้มนุษย์สามารถสะสมอาหารไว้ได้เยอะๆ อาหารที่หวานๆเช่นผลไม้สุกหรือน้ำผึ้ง และอาหารมันๆเช่นไขมันในสัตว์ เป็นแหล่งพลังงานชั้นยอด แต่ก็หาค่อนข้างยาก ใครที่ชอบและเสาะแสวงหามากินก็จะได้เปรียบเพราะมีพลังงานมาใช้ได้เยอะกว่า คนเหล่านั้นมีโอกาศอยู่รอดและแพร่พันธุ์มากกว่าพวกที่ไม่ชอบกินหวานกินมัน เราจึงเป็นลูกหลานของคนเหล่านั้นและชอบกินหวานกินมันตามพันธุกรรม ปัญหาก็คือในยุคปัจจุบันอาหารหวานๆมันๆมีเยอะแยะเต็มไปหมด ทำให้เรากินเยอะเกินไปแล้วเกิดโรคต่างๆ

หลังจากคุยกันเสร็จผมก็ให้เด็กประถมต้นประดิษฐ์ของเล่นคอปเตอร์ไม้ไผ่ที่แสดงการเปลี่ยนแปลงพลังงานศักย์ยืดหยุ่นเป็นพลังงานจลน์แล้วเปลี่ยนเป็นพลังงานศักย์โน้มถ่วงแล้วเปลี่ยนเป็นพลังงานจลน์ตกลงมาที่พื้นในที่สุดครับ คลิปวิธีทำและเล่นเป็นอย่างนี้ครับ:

สำหรับเด็กประถมปลายผมให้ประดิษฐ์เครื่องยิงลูกปิงปองทำจากถุงมือยางครับ ต้องย้ำเด็กๆว่ามันแรงมากถ้าใช้กระสุนเล็กๆ ห้ามยิงใส่กันเพราะอันตรายทำให้ตาบอดได้ สาเหตุที่ยิงลูกปิงปองก็เพราะมันเบาและใหญ่ต้านอากาศ ทำให้ไม่เร็วเกินไปนักครับ:

สัปดาห์นี้ไม่มีกิจกรรมวิทย์กับเด็กอนุบาลสามเพราะเขาจะปิดเทอมกันแล้วครับ

One thought on “คลิปพลังงานศักย์เคมี ของเล่นพลังงานศักย์ยืดหยุ่น ใบเลื่อยกระดาษ”

Leave a Reply

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