Category Archives: Uncategorized

ลิงก์ข้อมูลเรื่องเตาไมโครเวฟ

วันนี้ผมบันทึกเสียงสั้นๆเรื่องวิทยาศาสตร์ทั่วไปในรายการ Sci & Tech ที่วิทยุไทยพีบีเอสเรื่องเตาไมโครเวฟปลอดภัยหรือไม่ (สรุปคือปลอดภัยถ้าเตามีสภาพดีและผู้ใช้ไม่ทำสิ่งที่คู่มือห้าม–อย่าไปเชื่อข่าวลือที่ปล่อยตาม Line และ Facebook) เลยเอาลิงก์ที่ผู้สนใจเข้าไปอ่านเพิ่มเติมได้มารวมไว้ที่นี่ครับ:

เตาไมโครเวฟทำงานอย่างไร:

แนะนำวิธีใช้อย่างปลอดภัยโดย FDA และโดยกระทรวงเกษตรของสหรัฐอเมริกา

เตาไมโครเวฟและสาธารณสุขโดย WHO

เว็บเพจแนะนำเรื่องเตาไมโครเวฟเป็นภาษาไทย

วิทย์ม.ต้น: หัวใจการคิดแบบวิทยาศาสตร์, ทดลองหาปริมาตรอากาศที่หายใจต่อนาที

วันนี้เป็นวันแรกของการเปิดเรียนวิทย์ม.ต้นครับ ผมคุยกับเด็กๆว่าการคิดแบบวิทยาศาสตร์คืออะไร และให้เด็กๆทดลองหาปริมาณอากาศที่เราหายใจในหนึ่งนาที

เริ่มแรกเราคุยกันว่าเราเป็นส่วนเล็กๆอยู่ในจักรวาลอันกว้างใหญ่ก่อนครับ เริ่มด้วยภาพ Pale Blue Dot

Pale Blue Dot คือภาพโลกที่ถ่ายจากยาน  Voyager 1 เมื่อห่างไป 6 พันล้านกิโลเมตร (=40 เท่าระยะทางจากโลกไปดวงอาทิตย์) ขนาดของโลกในภาพเล็กกว่าจุดๆหนึ่งด้วยครับ:

จาก https://en.wikipedia.org/wiki/Pale_Blue_Dot

เชิญฟังเสียง Carl Sagan บรรยายภาพนั้นกันครับ (แบบมีซับไทย):

มนุษย์พบว่าจักรวาลที่เราอยู่ มีกฎเกณฑ์การทำงานต่างๆที่มนุษย์ค้นพบและเขียนเป็นความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์ได้ เช่นกฎแรงโน้มถ่วงที่ไอแซค นิวตันค้นพบในปี 1687 ซื่งอธิบายการเคลื่อนที่ของสิ่งของที่ตกบนโลก ดวงจันทร์โคจรรอบโลก โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ ฯลฯ

แรงโน้มถ่วง (F) ระหว่างวัตถุสองชิ้นที่มีมวล m1 และ m2 และอยู่ห่างกันที่ระยะ r จะมีค่าเท่ากับผลคูณของมวลทั้งสองหารด้วยระยะห่างยกกำลังสอง คูณกับค่าคงที่ (G)

ความรู้ใหม่ๆทางวิทยาศาสตร์เกิดจากการเดา (สร้างสมมุติฐาน, hypothesis) แล้วดูว่าถ้าเราเดาถูกต้องแล้วเราคาดว่าจะพบหรือไม่พบอะไรบ้าง (prediction) แล้วตรวจสอบสิ่งที่คาดด้วยการทดลองและสังเกตการณ์ต่างๆ (experiment, observation) ว่าถูกหรือผิด ถ้าผิดก็ไปปรับปรุงการเดาใหม่ ถ้าถูกก็เก็บความรู้ไว้ใช้ก่อน องค์ความรู้ที่รวบรวมไว้ถ้ามีประโยชน์สามารถอธิบายปรากฎการณ์ต่างๆได้กว้างขวางถูกต้องแม่นยำ ก็จะถูกเรียกว่าทฤษฎี (theory) แล้วเราเก็บไว้ใช้จนกระทั่งมีทฤษฎีที่แม่นยำกว่ามาใช้แทน เมื่อทำอย่างนี้วนไปเรื่อยๆความรู้ที่ถูกต้องก็จะสะสมมากขึ้น ความรู้ที่คลาดเคลื่อนหรือผิดก็จะลดลง ทำให้ในระยะยาวเราเข้าใจสิ่งต่างๆได้อย่างถูกต้องมากขึ้น ความรู้ว่ากฎเกณฑ์ธรรมชาติเป็นอย่างไรทำให้เราสามารถสร้างเทคโนโลยีต่างๆด้วยกฎเกณฑ์เหล่านั้นได้เช่นเครื่องกล เครื่องไฟฟ้า อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ฯลฯ

ตัวอย่างทฤษฎีที่แม่นยำกว่าทฤษฎีเดิมก็เช่นความคิดของไอน์สไตน์เกี่ยวกับแรงโน้มถ่วงที่เกิดจากกระบวนการที่มวลทำให้ระยะทางและเวลารอบๆมันบิดตัว ทฤษฎีของนิวตันและไอน์สไตน์จะให้คำตอบเหมือนๆกันในบริเวณที่แรงโน้มถ่วงไม่มากเท่าไร แต่ในบริเวณที่แรงโน้มถ่วงมากๆคำตอบจากทฤษฏีของไอน์สไตน์จะให้คำตอบที่ถูกต้องมากกว่า

เวลาครึ่งหลังที่เหลือเด็กๆพยายามทดลองเพื่อหาคำตอบว่าเราหายใจเอาอากาศเข้าออกในร่างกายเราเท่าไรในหนึ่งนาที มีการเสนอให้หายใจเข้าทางจมูกแล้วหายใจออกทางปากใส่ถุงแล้ววัดปริมาตรถุง หรือหายใจออกผ่านหลอดให้อากาศไปแทนที่น้ำแล้วชั่งน้ำหนักน้ำที่หายไปครับ เราได้ค่าเฉลี่ยของห้องประมาณ 5 ลิตรต่อนาที ภาพกิจกรรมอยู่ที่อัลบั้มนี้ครับ

เป่าลูกดอกอย่างไรไปไกลๆ เล่นแข่ง Strandbeest แม่แรงเพิ่มพลัง

ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมได้พยายามอธิบายมายากลเพื่อฝึกคิดแบบวิทยาศาสตร์ ได้เดาว่าใช้หลอดสั้นหรือยาวทำให้ลูกดอก (โฟม) วิ่งไปได้เร็วกว่า ประถมปลายได้เห็นความสัมพันธ์การทดลองนี้กับปืนสั้นปืนยาว จากนั้นเด็กๆก็ได้เล่นแข่งตัว Strandbeest ซื่งเป็นงานศิลปะสร้างสรรค์โดยนักฟิสิกส์/ศิลปิน Theo Janson เอาแท่งพลาสติกมาต่อกันให้เดินเหมือนสัตว์ด้วยแรงลม เด็กอนุบาลสามได้สังเกตการเปลี่ยนขนาดของอากาศและการคงขนาดเดิมของน้ำเมื่อเพิ่มความดัน และได้เล่นแม่แรงไฮดรอลิกหลอดฉีดยา

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมต่างๆอยู่ที่นี่นะครับ กิจกรรมประถมคราวที่แล้วเรื่อง “จรวดกระสุนโฟม ประดิษฐ์และเล่นแม่เแรงไฮดรอลิกหลอดฉีดยา” ครับ รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

ก่อนอื่นเด็กประถมได้ดูมายากลนี้ครับ ดูเฉพาะตอนแรกที่เป็นกล ยังไม่ดูส่วนเฉลยตอนหลังนะครับ ไว้ดูเฉลยหลังจากได้พยายามคิดพยายามอธิบายว่ากลแต่ละกลทำอย่างไรกันก่อนครับ กลวันนี้คือกลเสกคนให้ลอยตัวครับ:

กิจกรรมนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ครับ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็นครับ

ต่อไปผมเอาท่อน้ำ PVC ขนาดสั้นและยาวมาให้เด็กดู ถามเด็กๆว่าถ้าใส่กระสุนโฟม Nerf เข้าไปในท่อแล้วเป่าแรงเท่าๆกันด้วย 1 ลมปอด เป่าด้วยท่อไหนจะทำให้กระสุนวิ่งไปไกลกว่ากันครับ

ท่อน้ำ PVC สีเหลืองๆ กระสุนปืน Nerf สีน้ำเงินหัวส้มครับ

เด็กๆก็ตอบทั้งสองแบบ บางคนคิดว่าท่อสั้นจะเป่าได้ไกลกว่าเพราะลมแรงๆอยู่ในท่อ บางคนคิดว่าท่อยาวจะเป่าได้ไกลกว่าเพราะลมดันในท่อได้นานๆ เราจึงทดลองเป่าดูครับ พบว่าท่อยาวประมาณ 1 เมตรเป่าได้ไกลกว่าท่อสั้นๆ 10-15 เซนติเมตรมาก

สาเหตุที่เป็นเช่นนี้ก็เพราะเวลาเราเป่าลมเข้าไปในท่อ ลมจะดันกระสุนให้วิ่งไปข้างหน้าได้เฉพาะตอนกระสุนอยู่ในท่อเท่านั้น พอกระสุนพ้นท่อออกไปแล้วลมก็กระจายตัวอยู่แถวๆปากท่อไม่สามารถผลักกระสุนให้วิ่งเร็วขึ้นไปอีกแล้ว ดังนั้นท่อยาวๆทำให้ลมผลักกระสุนได้นานทำให้กระสุนมีความเร็วสูงกว่า แต่ถ้าท่อยาวมากไป (เข่นยาว 2-4 เมตร) ลมไม่พอกระสุนก็จะวิ่งช้าลงด้วยแรงเสียดทานในท่อครับ

หลักการเดียวกันนี้อธิบายว่าทำไมกระสุนชนิดเดียวกันยิงจากปืนสั้นจะวิ่งช้ากว่าปืนยาวครับ ในกรณียิงปืน ก๊าซที่เผาไหม้และขยายตัวจากสารพวกดินปืนจะทำหน้าที่แทนการเป่าของเรา ปืนยาวมีลำกล้องที่ยาวกว่าทำให้ก๊าซมีเวลาดันหัวกระสุนได้นานกว่า กระสุนจึงวิ่งออกไปด้วยความเร็วสูงกว่าครับ

จากนั้นผมก็แนะนำให้เด็กรู้จักกับ Strandbeest (= beach animal) ที่เป็นสิ่งประดิษฐ์/งานศิลปะโดยคุณ Theo Jansen มันประกอบด้วยท่อ PVC พลาสติกต่อกันแล้วเดินได้ด้วยพลังลมครับ

มีของเล่นเป็นชุด kit ที่เราเอามาต่อเล่นเองได้ดังในคลิปนี้ครับ:

ผมเอาตัวที่ต่อแล้วสองตัวมาให้เด็กๆสังเกตการทำงานและเล่นแข่งกันครับ:

สำหรับเด็กๆอนุบาลสาม ผมให้ทดลองกดหลอดฉีดยาที่ใส่น้ำและใส่อากาศไว้ โดยผมอุดปลายหลอดแล้วให้เด็กๆกด เด็กๆจะพบว่าหลอดที่ใส่น้ำกดไม่ให้น้ำเล็กลงไม่ได้ แต่หลอดที่ใส่อากาศไว้จะกดให้อากาศเล็กลงได้

จากนั้นเด็กๆก็เล่นแม่แรงไฮดรอลิกหลอดฉีดยาสู้กับผม เด็กๆพบว่าสามารถสู้กับแรงผมได้สบายมากเมื่อใช้แม่แรงแบบนี้ แต่ถ้ากลับข้างกันผมก็สามารถกดชนะเขาได้ง่ายๆเหมือนกัน ผมแจกแม่แรงให้เด็กไปเล่นกันเป็นคู่ๆให้สังเกตแรงที่ต่างกันที่หลอดฉีดยาทั้งสองข้างครับ