Tag Archives: ความดันอากาศ

ความดันก๊าซและอุณหภูมิ เมฆในขวด น้ำเดือดในสุญญากาศ ปืนใหญ่ลม

วันอังคารที่ผ่านมาผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมได้ดูคลิปเม็ดเลือดขาวกินแบคทีเรีย ได้เห็นว่าก๊าซถูกอัดจะร้อนขึ้น ถ้าขยายตัวจะเย็น และใช้หลักการนี้ทำเมฆในขวดกัน เด็กประถมปลายได้ดูคลิปทอร์นาโดไฟ ได้เล่นเมฆในขวด และทำน้ำเดือดที่อุณหภูมิต่ำๆเช่น 40 องศาเซลเซียสด้วยสุญญากาศ เด็กอนุบาลสามได้เล่นปืนใหญ่ลม

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ กิจกรรมคราวที่แล้วเรื่อง “การขยายตัวของน้ำแข็ง ต้มน้ำเพื่อดูความจุความร้อน ปืนใหญ่ลม” ครับ รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

สำหรับเด็กประถมต้น ผมให้ดูคลิปเซลล์เม็ดเลือดขาวกัดกินแบคทีเรียครับ:

เล่าให้เด็กๆฟังว่าเรามีระบบภูมิคุ้มกันที่ทำงานด้วยเซลล์หลายชนิด คอยสำรวจว่ามีสิ่งแปลกปลอมที่อาจมีอันตรายในร่างกายเราไหม ถ้าเจอก็จัดการทำลายเลย สำหรับเด็กๆผมแนะนำให้เข้าไปอ่านการ์ตูนภูมิคุ้มกันหรรษาที่เพจนี้นะครับ ตอนแรกกดที่รูปข้างล่างได้เลยครับ:

การ์ตูนภูมิคุ้มกันหรรษาตอนที่ 1 ครับ กดเข้าไปดูเลยครับ
การ์ตูนภูมิคุ้มกันหรรษาตอนที่ 1 ครับ กดเข้าไปดูเลยครับ

ต่อไปเด็กๆก็ได้ทดลองจับหลอดฉีดยาที่ผมอุดปลายแล้วอัดอากาศให้มีขนาดเล็กลง ได้รู้สึกว่ามันร้อนขึ้น นั่นคือก๊าซตอนถูกบีบอัดจะร้อนขึ้น ในทางกลับกันเมื่อขยายตัวจะเย็นลง

การทดลองต่อไปเป็นการใช้หลักการที่ว่าก๊าซขยายตัวจะเย็นลงมาสร้างเมฆในขวดครับ โดยเราเอาน้ำหรือแอลกอฮอล์ใส่ขวดใส อัดอากาศเข้าไปให้ความดันสูงๆ แล้วเปิดปากขวดให้อากาศวิ่งออกอย่างรวดเร็ว ความดันข้างในก็จะลดลง อุณหภูมิลดลงอย่างรวดเร็วด้วย  ไอน้ำหรือไอแอลกอฮอล์ก็จะควบแน่นกลายเป็นละอองเล็กๆลอยอยู่ในขวด เป็นเมฆหมอกให้เราเห็น เมฆในท้องฟ้าก็เกิดคล้ายกันโดยไอน้ำลอยขึ้นไปสูงๆแล้วเย็นลงควบแน่นเป็นเมฆครับ ตอนอัดอากาศและตอนปล่อยอากาศเราลองวัดอุณหภูมิด้วยเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดด้วยครับ พบว่าอุณหภูมิต่างกันประมาณ 4-5 องศาเซลเซียส

เด็กๆทดลองทำกันครับ:

ในช่วงเวลาของเด็กประถมปลาย ผมให้เด็กๆเดาว่าถ้าไม่ใส่น้ำหรือแอลกอฮอล์เข้าไปในขวดเลย จะเกิดเมฆไหม พอเด็กๆเดาด้วยเหตุผลต่างๆแล้วเราก็ทดลองดูว่าเกิดอะไรขึ้นครับ:

นอกจากเมฆในขวดแล้ว เด็กประถมปลายได้ทดลองทำน้ำให้เดือดที่อุณหภูมิต่ำๆ (ไม่ถึง 100 องศาเซลเซียส) โดยการสร้างสุญญากาศเหนือน้ำด้วยครับ ปกติน้ำจะเดือดที่อุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียสถ้าเราต้มน้ำแถวๆผิวโลก แต่ถ้าเราอยู่ในที่ความดันอากาศต่ำๆ น้ำจะเดือดที่อุณหภูมิน้อยกว่า 100 องศา เช่นบนดอยอินทนนท์น้ำเดือดที่ประมาณ 90 องศากว่าๆ แถวยอดเขาเอเวอเรสต์น้ำเดือดประมาณ70 องศา ถ้าความดันต่ำใกล้ๆสุญญากาศ น้ำจะเดือดที่อุณหภูมิต่ำกว่า 100 มาก ในการทดลองนี้เราสร้างความดันต่ำในหลอดฉีดยาแล้วสังเกตน้ำในหลอดฉีดยาเดือดกลายเป็นไอกันครับ:

ถ้าสนใจว่าอุณหภูมิน้ำเดือดที่ความสูงต่างๆเป็นอย่างไร ลองเข้าไปดูตารางในหน้านี้ดูนะครับ

อุณหภูมิน้ำเดือดที่ความสูงต่างๆครับ ยิ่งสูงความดันอากาศก็ยิ่งน้อย ทำให้นำ้เดือดง่าย ไม่ต้องร้อนถึง 100 องศาเซลเซียสครับ
อุณหภูมิน้ำเดือดที่ความสูงต่างๆครับ ยิ่งสูงความดันอากาศก็ยิ่งน้อย ทำให้นำ้เดือดง่าย ไม่ต้องร้อนถึง 100 องศาเซลเซียสครับ

นอกจากนี้เด็กประถมปลายได้ดูคลิปการทดลองที่อันตรายไปที่จะทำกันที่โรงเรียนคือทำทอร์นาโดไฟครับ หลักการคือให้มีลมหมุนๆรอบๆไฟ แล้วไฟจะพุ่งขึ้นสูงๆหมุนเป็นเกลียว แบบแรกเป็นแบบตั้งโต๊ะ:

อีกอันเป็นขนาดยักษ์:

สำหรับเด็กอนุบาลสาม ผมให้เล่นปืนใหญ่ลม (Vortex Cannon) กันครับ เจ้าปืนใหญ่ลมเนี่ยสามารถยิงวงแหวนอากาศ หรืออากาศที่หมุนเป็นรูปโดนัทออกไปได้ไกลมาก ถ้าเราใส่ควันเข้าไป เราจะเห็นรูปโดนัทวิ่งออกมาไปได้ไกลๆ เนื่องจากผมแพ้กลิ่นธูป และผมไม่มีเครื่องสร้างควันแบบในคอนเสิร์ท ผมจึงไม่ได้ใส่ควันให้เด็กๆดู ได้แต่ยิงอากาศใส่เป้าต่างๆ
 
วิธีทำมีหลายวิธีง่ายๆอีกครับ  วิธีแรกก็คือเอากล่องกระดาษแข็งที่ใส่รองเท้ามาเจาะรูกลม เส้นผ่าศูนย์กลางสัก 2-3 นิ้ว ที่ด้านสั้นด้านหนึ่งของกล่อง แล้วเราก็ปิดฝากล่อง เมื่อจะยิงวงแหวนอากาศ เราก็ตบที่ฝากล่องทำให้อากาศวิ่งออกไปทางรูกลมๆด้านข้าง
 
อีกวิธีหนึ่งก็คือเอากระป๋องพลาสติกที่มีก้น เช่นถังขยะพลาสติก มาเจาะรูกลมที่ก้น แล้วเอาถุงพลาสติกปิดที่ปากกระป๋อง แล้วเราก็ตบถุงพลาสติกให้ดันอากาศผ่านรูกลมๆที่ก้นกระป๋อง เล็งไปที่เป้าต่างๆแล้วเราก็ยิงใส่

อีกวิธีหนึ่งก็คือเอาขวดน้ำพลาสติกขนาดใหญ่ๆเช่น 5-6 ลิตร แล้วก็ตบก้นขวดเลยครับ ลมก็ออกมาเป็นโดนัทเหมือนกัน

ไม่ว่าเราจะประดิษฐ์แบบไหนก็ตาม จุดสำคัญก็คือต้องมีช่องวงกลมให้ลมความเร็วสูงออกมาจากขวด/กล่อง/ถัง/หรือภาชนะต่างๆ ลมความเร็วสูงจะวิ่งออกมาชนอากาศข้างนอกทำให้อากาศหมุนเวียนเป็นรูปโดนัท และเจ้าอากาศหมุนเวียนรูปโดนัทนี้จะวิ่งไปได้ไกลมากๆเมื่อเทียบกับการเป่าลมโดยตรง รายละเอียดเพิ่มเติมอีกมากมายสามารถอ่านได้จากที่นี่นะครับ

เด็กๆเล่นกันอย่างสนุกสนานครับ ใช้ล้มกระป๋องอลูมิเนียมเปล่าๆ ดับเทียน และดับเทียนหลังกระป๋องครับ :

 

ข้อจำกัดของประสาทสัมผัสสำหรับประถม กลความดันอากาศสำหรับอนุบาล

เมื่อวันอังคารผมไปทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์มาครับ เด็กประถมได้ทำกิจกรรมเกี่ยวกับข้อจำกัดของประสาทสัมผัส ได้พบว่าตาเรามีจุดบอดที่รับแสงไม่ได้ ได้เข้าใจว่าตาของเราและสัตว์อื่นๆน่าจะเห็นสีแบบต่างๆกันเพราะลักษณะลูกตาและเซลล์รับแสงมีหลายแบบต่างๆกัน และได้ทดลองพบว่าผิวหนังของเราตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิแต่วัดอุณหภูมิโดยตรงได้แย่มากครับ เด็กอนุบาลสามได้หัดเล่นกลน้ำไม่ไหลออกจากแก้วด้วยความดันอากาศครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ คราวที่แล้วเรื่อง “สารพันมายาสำหรับประถม กลความดันอากาศสำหรับอนุบาล” ครับ)

สัปดาห์นี้เด็กประถมได้เรียนรู้เกี่ยวกับข้อจำกัดของประสาทสัมผัสต่อจากสัปดาห์ที่แล้วครับ กิจกรรมแรกคือจุดบอดในดวงตาของเราทุกคน ผมให้เด็กๆเขียนตัวหนังสือหรือสัญญลักษณ์เล็กๆให้ห่างกันสัก 10 เซนติเมตรในแนวบรรทัดเดียวกัน

จากนั้นถ้าเราจะหาจุดบอดในตาขวา เราก็หลับตาซ้าย แล้วใช้ตาขวามองตัวหนังสือตัวซ้ายไว้นิ่งๆ จากนั้นเราก็ขยับกระดาษเข้าออกให้ห่างจากหน้าเราช้าๆ ที่ระยะๆหนึ่งเราจะไม่เห็นตัวหนังสือตัวขวา นั่นแสดงว่าแสงจากตัวหนังสือตัวขวาตกลงบนจุดบอดเราพอดี
 

ถ้าจะหาจุดบอดในตาซ้าย เราก็ทำสลับกับขั้นตอนสำหรับตาขวา โดยเราหลับตาขวาแล้วใช้ตาซ้ายมองตัวหนังสือตัวขวาไว้นิ่งๆ อย่ากรอกตาไปมา แล้วเราก็ขยับกระดาษให้ใกล้ไกลหน้าเราช้าๆ ที่ระยะหนึ่งตัวหนังสือตัวซ้ายจะหายไปเพราะแสงจากหนังสือตัวซ้ายตกลงบน จุดบอดตาซ้ายของเราพอดี

ถ้าท่านไม่มีกระดาษลองใช้ตัวหนังสือข้างล่างนี่ก็ได้ครับ แต่อาจต้องขยับหน้าเข้าใกล้จอคอมพิวเตอร์หน่อย:
 
 
A                                                                                              B
 
 
ลองหลับตาซ้ายแล้วใช้ตาขวามองตัว A ดู ตอนแรกท่านจะเห็นตัว B ด้วย แต่ถ้าขยับหน้าเข้าใกล้จอคอมพิวเตอร์ที่ระยะที่เหมาะสม อยู่ๆตัว B ก็จะหายไป และท่านก็จะเห็นพื้นขาวแถวๆนั้นแทน

Continue reading ข้อจำกัดของประสาทสัมผัสสำหรับประถม กลความดันอากาศสำหรับอนุบาล

สารพันมายาสำหรับประถม กลความดันอากาศสำหรับอนุบาล

สัปดาห์นี้กลุ่มบ้านเรียนปฐมธรรมและอนุบาลบ้านพลอยภูมิเปิดเทอมแล้วครับ ผมเลยได้ไปทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์มา เด็กประถมได้ดูเพชรระเบิดเพราะถูกกดทับ ได้ดูภาพลวงตาต่างๆ ได้คุยกันว่าหนังสามมิติทำงานอย่างไร ได้ทดลองว่าการจดจ่อกับสิ่งหนึ่งทำให้เราพลาดสิ่งอื่นๆได้มากแค่ไหน ได้ฟังเสียงรอบทิศทาง (Holophonics/Binaural recording) ผ่านหูฟัง ได้ทดลองไขว้นิ้วแล้วแตะจมูกจนรู้สึกว่ามีจมูกสองอัน (Aristotle illusion) ได้คุยกันว่าสมองเราต้องพยายามตีความสัญญาณต่างๆที่จำกัดและไม่ค่อยสมบูรณ์จากทางประสาทสัมผัสต่างๆแล้วคิดคำนวณว่าสภาพแวดล้อมที่ประสาทสัมผัสตรวจสอบมาน่าจะเป็นอย่างไร โดยทั่วไปสมองก็ทำหน้าที่ได้ดีใช้ได้เพราะผ่านการคัดเลือกพันธุ์โดยธรรมชาติมานาน แต่ก็ยังทำงานผิดพลาดได้เยอะเพราะมีข้อจำกัดอยู่มาก เด็กอนุบาลได้ทดลองเล่นกลน้ำไม่หกเพราะแรงดันอากาศสองแบบครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ คราวที่แล้วเรื่อง “แสง สีรุ้ง ปริซึม การสะท้อนภายใน ใยแก้วนำแสง ปรับปรุงปืนลม” ครับ)

สำหรับเด็กประถมต้นผมให้ดูคลิปนี้ครับ เป็นการบีบอัดเพชรด้วยแรงมากๆ

Continue reading สารพันมายาสำหรับประถม กลความดันอากาศสำหรับอนุบาล

ท่อกระดาษทรงพลัง คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด ถุงพลาสติกยกคน

อัลบั้มภาพการเรียนการสอนอยู่ที่นี่ครับ

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

(คราวที่แล้วเรื่อง “ลูกโป่ง vs. ตะปู ถุงพลาสติกยกคน” ครับ)

วันอังคารที่ผ่านมานี้ผมไปทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์กับเด็กๆกลุ่มบ้านเรียนปฐมธรรมและอนุบาลบ้านพลอยภูมิครับ วันนี้เด็กประถมต้นได้ม้วนหลอดกระดาษที่สามารถรับน้ำหนักได้เป็นพันเท่าของน้ำหนักหลอด เด็กประถมปลายได้เริ่มเรียนรู้เรื่องคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและได้ใช้เทอร์โมมิเตอร์ที่อาศัยกฎธรรมชาติที่ว่าพลังแสงที่ปล่อยออกมาจากวัตถุร้อนจะมีปริมาณแปรผันกับอุณหภูมิยกกำลังสี่ครับ ส่วนเด็กอนุบาล 3/2 ได้ใช้ลมอัดใส่ถุงพลาสติกยกเพื่อนๆกันครับ

ก่อนอื่นผมให้เด็กประถมดูข่าวเด็กหญิงชาวญี่ปุ่นอายุ 12 ปีประดิษฐ์ถังขยะแยกกระป๋องเหล็กและอลูมิเนียมออกจากกันครับ ให้เด็กๆดูจะได้หัดมองรอบๆตัวว่าจะประดิษฐ์อะไรมาแก้ปัญหาประจำวันได้บ้าง

จากนั้นเด็กประถมต้นก็เล่นท่อกระดาษทรงพลังกันครับ วิธีทำตามคลิปนี้ครับ:

Continue reading ท่อกระดาษทรงพลัง คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด ถุงพลาสติกยกคน

ลูกโป่ง vs. ตะปู ถุงพลาสติกยกคน

อัลบั้มภาพการเรียนการสอนอยู่ที่นี่ครับ

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

(คราวที่แล้วเรื่อง “อุกกาบาต! เริ่มเข้าใจเรื่องพลังงาน ระยะปืนใหญ่กับมุม เล่นปี่หลอดกาแฟ” ครับ)

วันอังคารที่ผ่านมานี้ผมไปทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์กับเด็กๆกลุ่มบ้านเรียนปฐมธรรมและอนุบาลบ้านพลอยภูมิครับ วันนี้เด็กประถมได้ดูคลิปการทำงานของจักรกลในอุตสาหกรรมแปลกๆเช่นเครื่องพัน Pretzel หรือเครื่องปอกแอปเปิ้ล ฯลฯ ได้ทดลองดูว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อลูกโป่งเจอกับตะปูหนึ่งตัว และเมื่อเจอกับตะปูยี่สิบตัวพร้อมๆกัน ได้ทดลองเอามือวางบนตะปูหนึ่งและยี่สิบตัว ดูว่ารู้สึกต่างกันอย่างไร ได้ทดลองยกเพื่อนๆด้วยการสูบลมใส่ถุงพลาสติก ผมหวังว่าเด็กๆจะจำประสบการณ์นี้ได้เมื่อเขาพบการการเรียนเรื่องความดันในอนาคต สำหรับเด็กอนุบาลได้ทดลองสูบอากาศใส่ถุงยกเพื่อนๆกันครับ

สำหรับเด็กประถม ก่อนอื่นผมให้ดูเว็บหน้านี้ครับ มีภาพเคลื่อนไหวการทำงานของจักรกลต่างๆ 16 ชนิด มีเครื่องกลับแพนเค้ก เครื่องตัดกระดาษทั้งรีม เครื่องกลึงลูกข่าง เครื่องทำสปริง เครื่องทำโซ่ เครื่องม้วน Pretzel เครื่องทำขนม Pop-Tart เครื่องตัดแป้งขนมปังเป็นก้อนๆ เครื่องทำลายโซฟา หุ่นยนต์เขียนหนังสือ หุ่นยนต์แก้ลูกบิดรูบิค เครื่องทำมักกะโรนี หุ่นยนต์เรียงชิ้นส่วน เครื่องพับเครื่องบินกระดาษ เครื่องทดสอบปากกาไฮไลท์ และเครื่องปอกแอปเปิ้ลครับ ให้เด็กๆดูอุปกรณ์เหล่านี้เขาจะได้เห็นตัวอย่างสิ่งประดิษฐ์ที่เป็นไปได้ต่างๆ เผื่อในอนาคตเขาจะได้ประดิษฐ์อะไรใหม่ๆเองบ้าง Continue reading ลูกโป่ง vs. ตะปู ถุงพลาสติกยกคน