Category Archives: physics

จุดศูนย์ถ่วงและการทรงตัว

วันอังคารที่ผ่านมาผมไปทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์กับเด็กๆกลุ่มบ้านเรียนปฐมธรรมมาครับ เด็กๆได้ทำการทดลองสามอย่างที่เกี่ยวกับจุดศูนย์ถ่วงและการทรงตัวครับ ได้ยืนให้ส้นเท้าและก้นติดผนังแล้วพยายามโน้มตัวลงมาเก็บของบนพื้นด้วยไม่ย่อเข่า ได้ทดลองหาจุดศูนย์ถ่วงของท่อพีวีซีที่ถ่วงปลายด้วยดินน้ำมันขนาดต่างๆ และได้เอาส้อมมาทรงตัวให้สมดุลผ่านก้านไม้จิ้มฟันครับ

(อัลบั้มภาพการเรียนการสอนอยู่ที่นี่ครับ คราวที่แล้วเรื่อง “ท่อกระดาษทรงพลัง คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด ถุงพลาสติกยกคน“)

ก่อนอื่นผมให้เด็กๆดูวิดีโอนี้ครับ:

พวกเราได้เห็นการจับของมาเรียงกันให้สมดุลทรงตัวอยู่ได้อย่างเยี่ยมยอด ของที่จะถูกยกขึ้นมาผ่านตำแหน่งเดียว (เช่นใช้นิ้วเดียวยก หรือใช้เชือกผูก) โดยที่ของไม่หมุนแล้วตกลงไปนั้น ตำแหน่งที่ถูกยกจะต้องอยู่ในแนวเดียวกันกับจุดศูนย์ถ่วง (Center of Gravity) ของมัน  Continue reading จุดศูนย์ถ่วงและการทรงตัว

หนังสือเปลี่ยนชีวิต (1): The Feynman Lectures on Physics

ตอนผมอายุ 16 ปี ผมได้พบกับหนังสือ The Feynman Lectures on Physics Vol. 1 เป็นครั้งแรกที่ร้านโอเดียนสโตร์สยามสแควร์ ตอนนั้นหนังสือปกสีแดงๆ ผมเริ่มหัดอ่านภาษาอังกฤษจริงๆจังๆมาได้สองปีแล้วเริ่มด้วยการอ่านนิยายผีๆภาษาอังกฤษ (เรื่องแรกที่อ่านจบทั้งเล่มคือ The Omen ภาคสาม ไปซื้อถูกๆที่สนามหลวง) พอเห็นหนังสือ Feynman สีแดงสดจึงเปิดดู อ่านไปสักพักก็ติดเลย ชอบมาก ซื้อมาราคา 441 บาท อ่านและคิดตามก่อนนอนเกือบทุกคืน  ผู้เขียนพูดถึงการเข้าใจธรรมชาติด้วยวิทยาศาสตร์โตยเฉพาะฟิสิกส์ จึงวางแผนจะไปเรียนฟิสิกส์กับ Feynman ที่มหาวิทยาลัย California Institute of Technology (Caltech) ให้ได้ ผมตั้งใจเรียนภาษาอังกฤษและอ่านแต่ Textbooks ตลอดปีม.5 ในวิชาด้านวิทยาศาสตร์ทั้งหลายเพื่อเตรียมตัว ในที่สุดก็ได้ไปเรียนที่ Caltech แต่ตอนที่ไป Feynman ป่วยมากแล้ว และเสียชีวิตหลังจากผมไปถึงไม่นาน

ถ้าไม่เจอหนังสือนี้ ผมก็คงเรียนหมอตามที่สอบเทียบติดที่เชียงใหม่ไปแล้ว และก็คงเป็นหมอที่ไม่ได้เรื่องนักเนื่องจากนิสัยผมไม่เหมาะกับอาชีพเสียสละอย่างนั้นเอาเสียเลย และก็คงไม่มีเวลาทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆอย่างที่ผมชอบได้

วันนี้เห็นฉบับพิมพ์ใหม่ที่ Kinokuniya สยามพารากอนครับ เห็นแล้วตื้นตัน

สำหรับผู้สนใจ สามารถอ่าน Online ได้ที่ http://www.feynmanlectures.caltech.edu/ นะครับ

ชั่งน้ำหนักวัดมวลและการทดลองเกี่ยวกับน้ำ

อัลบั้มภาพการเรียนการสอนอยู่ที่นี่ครับ

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

(คราวที่แล้วเรื่อง “ปืนของคุณเก๊าส์! (Gaussian Gun)” อยู่ที่นี่ครับ)

หายไปร่วมสามเดือนเพราะปิดภาคเรียนและน้ำท่วมนะครับ แต่ในที่สุดวันนี้ผมก็ได้ไปสอนเด็กๆกลุ่มบ้านเรียนปฐมธรรม และอนุบาลบ้านพลอยภูมิอีกครับ (กลุ่มบ้านเรียนภูมิธรรมยังไม่เปิดเรียนเพราะน้ำท่วม) วันนี้เรื่องชั่งน้ำหนักวัดมวลสำหรับเด็กประถมและการทดลองเกี่ยวกับน้ำสำหรับเด็กอนุบาลครับ

ผมเริ่มด้วยการถามว่ามีใครจำได้ว่าความเฉื่อยคืออะไรได้บ้าง เมื่อปีที่แล้วเด็กโตได้ทำการทดลองเกี่ยวกับความเฉื่อยไปแล้วครั้งหนึ่ง เด็กๆส่วนใหญ่จำได้ว่าเคยทดลองดีดกระดาษรองเหรียญเพื่อดูความเฉื่อยไม่อยากเคลื่อนที่ของเหรียญ เมื่อตอนนั้นผมเคยบันทึกถึงความเฉื่อยไว้ว่า:

“ความเฉื่อย” หรือ Inertia (อ่านว่า อิ-เนอร์-เชียะ) เป็นคุณสมบัติของวัตถุทุกๆอย่างครับ เป็นคุณสมบัติของวัตถุต่างๆที่ไม่อยากเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ของมัน ถ้าอยู่เฉยๆก็จะอยู่เฉยๆไปเรื่อยๆจนมีอะไรมาทำอะไรกับมัน ถ้าเคลื่อนที่อยู่แล้วก็ไม่อยากหยุด ไม่อยากวิ่งเร็วขึ้น ไม่อยากเลี้ยว ถ้าจะทำให้หยุด หรือเร็วขึ้น หรือเลี้ยว ต้องใช้แรงมากระทำกับมัน  

เราเรียกปริมาณความเฉื่อยของวัตถุแต่ละชิ้นว่า “มวล” ของวัตถุ บนโลกถ้าวัตถุไหนมีมวลมาก นำ้หนักของมันก็มากตาม แต่ในอวกาศไกลๆจากโลก แม้ว่าวัตถุนั้นจะมีน้ำหนักน้อยมากๆ (เพราะน้ำหนักคือแรงดึงดูดจากโลกมีค่าน้อยลงเมื่อห่างจากโลก) มวลหรือความเฉื่อยของมันก็ยังมี และทำให้วัตถุไม่ค่อยอยากเปลี่ยนแปลงการหยุดนิ่งหรือการเคลื่อนที่ของมัน ถ้าจะเปลี่ยนแปลง ก็ต้องมีแรงอะไรไปผลักดันดูดดึงมัน

สิ่งที่น่าสนใจอีกอย่างของวัตถุที่มีความเฉื่อยก็คือปริมาณความเฉื่อยที่เราเรียกว่ามวลนั้น จะดึงดูดมวลอื่นๆทุกมวลในจักรวาลได้ เราเรียกแรงนี้ว่าแรงโน้มถ่วง บนพื้นโลกแรงที่มวลของโลกดึงดูดมวลของวัตถุต่างๆเรียกว่าน้ำหนักของวัตถุนั้นๆ โดยที่น้ำหนักของวัตถุเท่ากับมวลของวัตถุคูณกับค่าคงที่ค่าหนึ่ง (ค่า g) ดังนั้นบนพื้นโลกถ้าเราจะวัดมวลของวัตถุใดๆเราก็ชั่งน้ำหนักของมันแล้วเราก็สามารถรู้ค่ามวลของมันได้ทันที (มวล = น้ำหนัก/g) ความจริงหน่วยที่เรียกว่ากิโลกรัมนั้นเป็นหน่วยของมวล ส่วนหน่วยของน้ำหนักนั้นนับเป็นนิวตัน แต่ในชีวิตประจำวันเราเรียกน้ำหนักเป็นกิโลกรัมก็ไม่มีปัญหาเพราะทุกคนเข้าใจตรงกัน มีแต่นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรที่ต้องระวังเรื่องหน่วยบ้าง Continue reading ชั่งน้ำหนักวัดมวลและการทดลองเกี่ยวกับน้ำ