Category Archives: Science Geek

จรวดกระสุนโฟม ประดิษฐ์และเล่นแม่เแรงไฮดรอลิกหลอดฉีดยา

วันนี้ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมได้หัดคิดแบบวิทยาศาสตร์โดยพยายามอธิบายกลยืดแขนยืดขา ประถมต้นได้เล่นจรวดกระสุนโฟม (กระสุนปืน Nerf) ที่ใช้แรงดันอากาศจากหลอดฉีดยายิงออกไป ให้เด็กๆพยายามสังเกตว่าทำอย่างไรจะยิงไปได้ไกลๆ ประถมปลายได้หัดต่อหลอดฉีดยาต่างขนาดเข้าด้วยกันให้กลายเป็นแม่แรงขยายแรงกด อนุบาลสามสังเกตว่าอากาศบีบให้เล็กลงได้แต่น้ำบีบให้เล็กลงไม่ได้แล้วเล่นแม่แรงไฮดรอลิกหลอดฉีดยากัน

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมต่างๆอยู่ที่นี่นะครับ กิจกรรมประถมคราวที่แล้วเรื่อง “เครื่องทุ่นแรงไฮดรอลิก จรวดหลอดพลาสติก คอปเตอร์กระดาษ” ครับ รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

ก่อนที่เข้าสู้ช่วงสิ่งประดิษฐ์ เด็กประถมได้ดูมายากลนี้ครับ ดูเฉพาะตอนแรกที่เป็นกล ยังไม่ดูส่วนเฉลยตอนหลังนะครับ ไว้ดูเฉลยหลังจากได้พยายามคิดพยายามอธิบายว่ากลแต่ละกลทำอย่างไรกันก่อนครับ กลวันนี้คือกลยืดแขนยืดขาครับ

กิจกรรมนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ครับ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็นครับ

ผมให้เด็กๆประถมต้นเอากระสุนโฟมปืน Nerf มาใส่ปากหลอดฉีดยาให้แน่นพอประมาณแล้วกดหลอดฉีดยา อากาศในหลอดจะเล็กลงจนความดันภายในสูงพอที่จะทำให้กระสุนโฟมหลุดกระเด็นออกไป ผมให้เด็กๆทดลองดูว่าทำอย่างไรกระสุนจะวิ่งไปได้ไกลๆ มุมที่ปล่อยมีผลอย่างไร การใส่กระสุนให้แน่นให้หลวมทำให้ต่างกันอย่างไร อากาศข้างในมีน้อยมีมากมีผลไหม แล้วก็ให้เขาพยายามยิงให้โดนเป้าต่างๆครับ

สำหรับเด็กประถมปลาย ผมสอนวิธีทำแม่แรงไฮดรอลิกจากหลอดฉีดยาดังในคลิปนี้ครับ

เด็กๆแยกย้ายกันประดิษฐ์และทดลองกดสู้กัน

สำหรับเด็กๆอนุบาลสาม ผมให้ทดลองกดหลอดฉีดยาที่ใส่น้ำและใส่อากาศไว้ โดยผมอุดปลายหลอดแล้วให้เด็กๆกด เด็กๆจะพบว่าหลอดที่ใส่น้ำกดไม่ให้น้ำเล็กลงไม่ได้ แต่หลอดที่ใส่อากาศไว้จะกดให้อากาศเล็กลงได้

จากนั้นเด็กๆก็เล่นแม่แรงไฮดรอลิกหลอดฉีดยาสู้กับผม เด็กๆพบว่าสามารถสู้กับแรงผมได้สบายมากเมื่อใช้แม่แรงแบบนี้ แต่ถ้ากลับข้างกันผมก็สามารถกดชนะเขาได้ง่ายๆเหมือนกัน

นักวิทยาศาสตร์จิ๋ว

วันนี้เป็นวันอังคารซึ่งเป็นวันที่ผมไปทำการทดลองวิทยาศาสตร์ที่โรงเรียนอนุบาลบ้านพลอยภูมิ วันนี้ทำมอเตอร์ด้วยอุปกรณ์ที่หาง่ายๆ อันประกอบไปด้วยตะปูเกลียว แม่เหล็กแบนๆกลมๆ ถ่านไฟฉาย และสายไฟ (หรือเส้นอลูมินัมฟอยล์ก็ได้) คราวนี้ไปสอนอนุบาล 3 และอนุบาล 2

ตอนไปสอนห้องอนุบาล 2 เด็กๆมองไม่ค่อยเห็นว่าตะปูเกลียวหมุน ผมจึงติดชิ้นอลูมินัมฟอยล์ให้ดูเหมือนใบพัด พอต่อไฟฟ้า ใบพัดก็หมุน (ดูวิดีโอคลิปข้างล่างว่าอะไรหมุนอย่างไรนะครับ ถ้าไม่เห็นวิดีโอกดลิงค์นี้ครับ: http://www.youtube.com/watch?v=oyj5GvkVoio)
ทันใดนั้น น้องโชกุนก็บอกว่ามันหมุนเพราะพัดลมที่ฝาผนังที่เปิดอยู่หรือเปล่า คุณครูก็ไปปิดพัดลม แล้วผมก็ต่อไฟฟ้าต่อให้ตะปูเกลียวและใบพัดที่ติดอยู่หมุน น้องโชกุนมองไปรอบๆห้อง แล้วชี้ไปที่พัดลมอีกตัวที่ห่างออกไปที่ยังเปิดอยู่ แล้วบอกว่าใบพัดผมอาจจะหมุนเพราะพัดลมตัวนั้นยังเปิดอยู่ก็ได้ คุณครูก็เลยไปปิด แล้วผมก็ต่อไฟฟ้าใหม่ ผมรู้สึกตื่นเต้นมากที่ได้เห็นน้องโชกุนพยายามหาสาเหตุมาอธิบายสิ่งที่เขาเห็นอยู่ และไม่ยอมเชื่อผมง่ายๆ
ก่อนจะกลับผมบอกโชกุนว่าถ้าโตขึ้นไม่รู้ว่าจะทำอะไร จำคำว่าวาร์ปไดรฟ์ (warp drive) ไว้นะลูก เผื่อจะประดิษฐ์ให้มนุษยชาติได้ใช้ 😀

เดาขนาดดวงจันทร์จากสุริยุปราคา

มันน่าแปลกใจที่ดวงจันทร์บังดวงอาทิตย์ได้พอดีๆ
สมมุติว่าดวงจันทร์บังดวงอาทิตย์พอดีเป๊ะ ไม่ใหญ่ไป ไม่เล็กไป ขนาดของดวงจันทร์ควรจะเป็นเท่าไร
ผมมีข้อมูลหยาบๆติดอยู่ในหัวดังนี้
1. ดวงอาทิตย์ห่างจากโลกประมาณ 150 ล้านกิโลเมตร (150 Mkm)
2. ดวงจันทร์ห่างจากโลกประมาณ 4 แสนกิโลเมตร (0.4 Mkm)
3. ดวงอาทิตย์มีขนาด (เส้นผ่าศูนย์กลาง) ใหญกว่าโลกประมาณ 100 เท่า
4. ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และโลกมีรูปร่างเกือบเป็นทรงกลม แม้ว่าจะอ้วนตรงพุงนิดหน่อยจากการหมุน
5. วงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ และ ดวงจันทร์รอบโลก เป็นวงรีที่รีน้อยมากจนมองเหมือนวงกลม
ถ้าเราลากเส้นตรงจากตาเราไปยังขอบของดวงอาทิตย์ และดวงจันทร์ เราก็จะเห็นสามเหลี่ยมที่เป็นสัดส่วนกัน และอัตราส่วน ขนาดดวงอาทิตย์/ระยะทางไปดวงอาทิตย์ จะเท่ากับ ขนาดดวงจันทร์/ระยะทางไปดวงจันทร์
ดังนั้น (100 เท่าขนาดโลก/ 150 Mkm) = (ขนาดดวงจันทร์/ 0.4 Mkm)
หรือ ขนาดดวงจันทร์ = (100 เท่าขนาดโลก 0.4 Mkm / 150 Mkm) = 0.27 เท่าขนาดโลก
ข้อมูลหยาบๆที่ติดในหัวอีกอันคือโลกมีเส้นรอบวงประมาณ 40,000 กิโลเมตร ดังนั้น เส้นผ่าศูนย์กลางโลก = 40,000 km/Pi = 40,000 km / 3.14159… = 12,732 km
ดังนั้นเส้นผ่าศูนย์กลางดวงจันทร์ = (0.27)(12,732 km) = 3400 กิโลเมตร
มาดูว่าการเดาครั้งนี้ผิดแค่ไหน:


ข้อมูลประมาณ

ข้อมูลละเอียด

ผิดไป

ระยะทางโลก-ดวงอาทิตย์ (ล้านก.ม.)

150

149.6

0.27%

ระยะทางโลก-ดวงจันทร์ (ล้านก.ม.)

0.4

0.38

4.17%

เส้นผ่าศูนย์กลางโลก (ก.ม.)

12,732

12,742

-0.08%

เส้นผ่าศูนย์กลางดวงอาทิตย์ (ก.ม.)

1,273,200

1,392,000

-8.53%

ขนาดดวงอาทิตย์/ขนาดโลก

100

109.25

-8.46%

เส้นผ่าศูนย์กลางดวงจันทร์ (ก.ม.)

3,400

3,474

-2.14%

ขนาดดวงจันทร์/ขนาดโลก

0.27

0.273

-2.06%

ตกลงเราเดาได้ใกล้กับความเป็นจริง ผิดไปสองเปอร์เซนต์เท่านั้น และ ผมก็ยังแปลกใจอยู่ว่าขนาดและระยะห่างจากโลกถึงดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ มีความพอดีกันมาก จนเรามีสุริยุปราคาแบบเต็มดวง ถ้าดวงจันทร์เล็กลงหน่อยหรือห่างจากโลกมากขึ้น ก็จะบังดวงอาทิตย์ไม่มิด (แต่ถ้าใหญ่ขึ้นหรือใกล้โลกมากขึ้นก็จะบังมากขึ้นไปอีกจนอาจไม่เห็นขอบแสงจากดวงอาทิตย์เลย)