Category Archives: physics

วิทย์ม.ต้น: ฝึกไพธอน, จับเวลาลูกบอลตก

วันนี้เราคุยกันเรื่องพวกนี้ครับ:

1. รุ่นพี่ฝึกไพธอนกันต่อ เขียนโปรแกรมแก้ปัญหาเล็กๆหลายๆอัน มีเฉลยการบ้านจากสัปดาห์ที่แล้ว หน้าตาประมาณนี้ (โปรแกรมเบื้องต้น ไม่มี error handling เพื่อให้เข้าใจง่าย)

#สร้างโปรแกรมให้เราใส่วันที่เข้าไป แล้วคำนวณว่าวันนั้นห่างจากปัจจุบันเป็นเวลาเท่าไร

import datetime

year = int(input('ใส่ปี (ค.ศ.): '))
month = int(input('ใส่เดือน (1-12): '))
day = int(input('ใส่วัน (1-31): '))
date = datetime.date(year, month, day)
today = date.today()

time_difference = today - date
days_diff= time_difference.days

print('จำนวนวันระหว่าง ' + str(date) + ' ' + 'และ ' + str(today) +  ' คือ ' + str(days_diff) + ' วัน')

#ใช้ f-string (https://realpython.com/python-f-strings/ 
#หรือ https://careerkarma.com/blog/python-f-string/) เพื่อสามารถจัดรูปแบบได้ง่ายและตรงใจมากขึ้น

print(f"จำนวนวันระหว่าง {date} และ {today} คือ {days_diff:,} วัน")

แนะนำให้เด็กๆไปค้นคว้าและหัดใช้เรื่อง f-string ดังในบรรทัดสุดท้ายในโปรแกรมข้างบน หาอ่านได้ที่ https://careerkarma.com/blog/python-f-string/ หรือ https://realpython.com/python-f-strings/

เด็กๆรู้จักไปค้นคว้าเรื่องโมดูล datetime ผมแนะนำให้ไปดูตัวอย่างเพิ่มเติมที่ https://www.programiz.com/python-programming/datetime และ https://pymotw.com/3/datetime/

2. รุ่นพี่มีการบ้านไปเขียนโปรแกรมข้อนี้:

โปรแกรมเศษส่วน

เขียนโปรแกรมรับ เศษและส่วน ตัวที่ 1 และตัวที่ 2
หาค่า +, -, *, / ของเศษส่วน 1 และ 2

(hints: หาเรื่องเกี่ยวกับ fractions ใน Python)

3. ให้โจทย์รุ่นน้องดังนี้:

หาเวลาการตกถึงพื้นของวัตถุจากความสูงต่างๆ วาดกราฟความสูง vs. เวลา

เด็กๆก็จัดการถ่ายวิดีโอ เอาวิดีโอใส่โปรแกรม Tracker เพื่อนับจำนวนเฟรมตั้งแต่ลูกบาสเริ่มตกจนถึงพื้น แปลงจำนวนเฟรมเป็นเวลา ได้ข้อมูลต่างๆประมาณที่บันทึกไว้ในสเปรดชีตนี้ครับ

สเปรดชีตอยู่ที่นี่ครับ

ไฟล์วิดีโอต่างๆที่ถ่ายวันนี้โหลดได้ที่นี่เผื่อใครต้องการใช้ Tracker จับตำแหน่งการตกนะครับ

ผมชี้ให้เด็กๆเห็นว่าเมื่อความสูงเพิ่มขึ้นสองเท่า เวลาไม่ได้เพิ่มเป็นสองเท่าตาม แต่จะเพิ่มแค่ประมาณ √2 เท่า (สแควรูทสอง เท่ากับประมาณ 1.4 เท่า) ถ้าจะให้เวลาเพิ่มเป็นสองเท่า ความสูงต้องเพิ่มเป็นสี่เท่า หรือสรุปได้ว่าเวลาแปรผันตรงกับสแควรูทของความสูงนั่นเอง

บรรยากาศกิจกรรมวันนี้ครับ:

กิจกรรมวิทย์ม.1 วันนี้ เด็กๆหาเวลาการตกถึงพื้นของวัตถุจากความสูงต่างๆ แล้ววาดกราฟความสูง vs. เวลา

Posted by Pongskorn Saipetch on Thursday, December 3, 2020


วิทย์ม.ต้น: Simple Logic, วัดความสูง ความเร็ว ความเร่งด้วย Phyphox

วันพุธสัปดาห์นี้เด็กๆมัธยมต้นเรียนเรื่อง simple logic จากหนังสือ The Art of Thinking Clearly โดยคุณ Rolf Dobelli ที่ฝากใ้ห้เด็กๆคิดช้าๆด้วยตรรกะเมื่อต้องแก้ปัญหาสำคัญๆ

จากนั้นผมก็สอนเด็กๆว่าเราบ่งบอกตำแหน่งของวัตถุอย่างไร (ใช้เป็นลูกศรชี้, position vector) ความเร็วคืออัตราการเปลี่ยนแปลงของตำแหน่งวัตถุ ( ผลต่างของตำแหน่งหารด้วยผลต่างของเวลา) ความเร่งคืออัตราการเปลี่ยนแปลงความเร็ว (ผลต่างของความเร็วหารด้วยผลต่างของเวลา)

จากนั้นเราทดลองใช้โทรศัพท์วัดความสูง ความเร็ว ความเร่ง ในแนวดิ่งเมื่อเรายกหรือวางโทรศัพท์ด้วยโปรแกรม Phyphox หน้าตาข้อมูลที่เก็บมาเป็นแบบนี้ครับ:

สำหรับเด็กม.ต้นแนะนำกฎการเคลื่อนที่ของนิวตันแบบง่ายๆดังนี้:

แนะนำช่องเรียนรู้ทางฟิสิกส์เบื้องต้นสำหรับผู้สนใจครับ อันแรกโดย Professor Dave Explains:

รายการทีวี Mechanical Universe เก่าแล้ว แต่มีแทรกเรื่องราวประวัติศาสตร์ต่างๆไว้ด้วย:

อันนี้ Crash Course Physics เหมาะกับคนที่เคยเรียนมาบ้างแล้วอยากทบทวน เพราะเนื้อหาจะไปเร็ว:

สำหรับคนที่ซีเรียสอยากรู้เรื่องระดับมหาวิทยาลัย แนะนำช่องนี้โดย Walter Lewin ครับ ตัวอย่างเรื่อง classical physics เช่น:

วิทย์ม.ต้น: Cognitive Dissonance, กำเนิดธาตุ, เลนส์เล่นกล, น้ำพุโซ่

วันพุธสัปดาห์นี้เด็กๆมัธยมต้นเรียนเรื่อง cognitive dissonance จากหนังสือ The Art of Thinking Clearly โดยคุณ Rolf Dobelli  ที่บางทีเราจะมีความคิดขัดแย้งกันเองภายใน หรือขัดแย้งกับหลักฐานภายนอก ทำให้เราไม่สบายใจและมักจะสร้างเรื่องราวขึ้นมาปลอบใจตนเอง/มองหาหลักฐานอื่นๆ/หลีกเลี่ยงหลักฐานที่ไม่ชอบ เพื่อให้สบายใจขึ้นครับ

เราได้พูดคุยกับเรื่องธาตุต่างๆในจักรวาล ซึ่งเป็น threshold ที่ 3 ใน Big History Project

เรื่องตารางธาตุและ Dmitri Mendeleev

เห็นช่วงชีวิตของดวงดาว (เพราะดวงดาวเป็นที่สังเคราะห์ธาตุต่างๆจากไฮโดรเจนและฮีเลียม):

จาก http://planetfacts.org/wp-content/uploads/2011/04/Life-Cycle-of-a-Star.gif
จาก https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/47/Star_Life_Cycle_Chart.jpg

ได้รู้จักเว็บตารางธาตุที่น่าสนใจ ที่ https://ptable.com:

จากเว็บ https://ptable.com

และที่ https://periodictable.com:

จากเว็บ https://periodictable.com

และได้รู้จักเพลงตารางธาตุ:

จากนั้นเด็กๆก็ได้เลนส์เล่นกลที่เรียกว่า Lubor’s Lens (เลนส์ลูเบอร์) กัน มันเป็นแผ่นพลาสติกบางๆที่จะมีเส้นนูนเล็กๆเรียงกันเป็นแถบเส้นตรง เส้นนูนเหล่านี้จะทำให้แสงในแนวหนึ่งกระจัดกระจายขณะที่ในแนวที่ตั้งฉากจะวิ่งผ่านไปได้ดีกว่ามาก เวลามองผ่านเลนส์นี้เราจะเห็นของที่วางในแนวหนึ่งแต่จะไม่เห็นในอีกแนวหนึ่งดังภาพต่อไปนี้:

อีกอย่างที่เด็กๆได้เล่นคือน้ำพุโซ่ที่เราเอาโซ่เล็กๆมาใส่ถ้วยแล้วปล่อยให้ปลายข้างหนึ่งตกลง ปลายที่ตกจะตกเร็วขึ้นจากแรงโน้มถ่วงของโลก เมื่อเร็วพอมันจะดึงให้โซ่ที่เหลือในถ้วยวิ่งออกจากถ้วยด้วยความเร็วสูง โซ่ที่วิ่งขึ้นจะพุ่งไปสูงกว่าขอบถ้วยก่อนจะเลี้ยวตกลงสู่พื้น:

คุณ Steve Mould เป็นคนแรกที่ทำอย่างนี้แล้วมาเผยแพร่ใน YouTube เมื่อหกปีที่แล้ว:

นักวิทยาศาสตร์อธิบายว่าน้ำพุโซ่ทำงานอย่างไร เปเปอร์อยู่ที่ https://royalsocietypublishing.org/doi/full/10.1098/rspa.2013.0689 พบว่าแต่ละปล้องของโซ่จะต้องบิดและดีดตัวมันขึ้นมาจากพื้นด้วยถึงจะเกิดปรากฎการณ์นี้ได้ เชือกนิ่มๆจะไม่สามารถพุ่งขึ้นมาเป็นน้ำพุได้แต่โซ่ที่แต่ละปล้องสามารถประมาณได้ด้วยแท่งตรงๆสั้นๆจะพุ่งขึ้นมาเป็นน้ำพุได้

บรรยากาศในห้องเรียนของเราครับ: