ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กประถมมาครับ เด็กๆได้ดูคลิปการวางของให้สมดุลอย่างน่าทึ่งโดยคุณ Miyoko Shida Rigolo เด็กๆได้เข้าใจความสำคัญของตำแหน่งรับน้ำหนักที่ต้องอยู่ใต้จุดศูนย์ถ่วงและได้หัดเรียงของให้สมดุลกัน รวมถึงทำให้ค้อนแขวนอยู่ใต้ไม้บรรทัดกันด้วย เด็กประถมปลายได้เริ่มรู้จักการวัดความดันโลหิตกันด้วยครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมต่างๆอยู่ที่นี่นะครับ กิจกรรมคราวที่แล้วเรื่อง “กลเหรียญเป็นแบงค์ Brazil Nut Effect เล่นกับจุดศูนย์ถ่วง” ครับ รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

ก่อนอื่นผมให้เด็กๆดูคลิปนี้ก่อนครับ:

ทุกครั้งที่คุณ Miyoko เรียงชิ้นส่วนต่างๆ เธอจะเอารับน้ำหนักใต้จุดศูนย์ถ่วงของวัตถุเสมอ ทำให้มีความสมดุล ไม่ตกลงมาครับ

ของที่จะถูกยกขึ้นมาผ่านตำแหน่งเดียว (เช่นใช้นิ้วเดียวยก หรือใช้เชือกผูก) โดยที่ของไม่หมุนแล้วตกลงไปนั้น ตำแหน่งที่ถูกยกจะต้องอยู่ในแนวเดียวกันกับจุดศูนย์ถ่วง (Center of Gravity) ของมันครับ

ถ้าเราหยิบของมาแล้วจินตนาการว่ามันประกอบด้วยส่วนย่อยชิ้นเล็กๆเต็มไปหมดโดยที่แต่ละชิ้นเล็กๆก็มีน้ำหนักของมัน จุดศูนย์ถ่วงก็คือตำแหน่งเฉลี่ยของส่วนย่อยต่างๆโดยคำนึงถึงน้ำหนักของส่วนย่อยด้วย เช่นถ้าเรามีไม้บรรทัดตรงๆที่มีความกว้างความหนาและความหนาแน่นเท่ากันทั้งอัน จุดศูนย์ถ่วงมันก็อยู่ที่ตรงกลางไม้บรรทัด ถ้ามีลูกบอลหนักสองลูกต่อกันด้วยไม้แข็งเบาๆโดยที่ลูกบอลหนึ่งหนักกว่าอีกลูก จุดศูนย์ถ่วงก็จะอยู่บนเส้นที่ลากผ่านลูกบอลทั้งสอง แต่ใกล้ลูกบอลหนักมากกว่า

วิธีหาจุดศูนย์ถ่วงของอะไรที่มีลักษณะยาวๆก็ทำได้ดังในคลิปครับ:

สังเกตว่ามือที่ห่างจากจุดศูนย์ถ่วงมากกว่าจะมีแรงกดบนมือน้อยกว่า ความฝืดน้อยกว่าทำให้มือนั้นเริ่มขยับก่อน มือทั้งสองจะผลัดกันขยับโดยที่มือที่ห่างจากจุดศูนย์ถ่วงมากกว่าจะเป็นมือที่ขยับ จนในที่สุดมือทั้งสองก็จะไปเจอกันใต้จุดศูนย์ถ่วงครับ

จากนั้นเราก็เอาไม้บรรทัดมาผูกติดกับค้อนแล้วเลี้ยงให้สมดุลบนนิ้วหรือขอบโต๊ะครับ ส่วนหัวค้อนหนักกว่าด้ามทำให้จุดศูนย์ถ่วงอยู่ไปทางใกล้ๆหัวค้อนทำให้จุดที่เราเอานิ้วไปเลี้ยงอยู่ใกล้ๆหัวค้อนครับ:

แผนการตอนแรกผมจะให้เด็กๆประถมปลายเรียนรู้เรื่องการเต้นของหัวใจและหัดวัดความดันโลหิต แต่เด็กๆอยากเล่นสมดุลกัน ผมก็เลยให้เล่นกันไปครับ เด็กๆเรียงของให้สมดุลได้หลากหลายดีมากครับ:

เด็กๆบางคนเห็นอุปกรณ์วัดความดันโลหิตที่ผมเอามาด้วยเลยเข้ามาเล่นด้วย เราเลยพยายามวัดความดันด้วยการรัดต้นแขนและฟังเสียงการไหลของเลือดตามวิธีที่อธิบายไว้แบบนี้ครับ:

เนื่องจากเสียงรอบข้างดัง พวกเราจึงไม่ค่อยได้ยินเสียงการไหลของเลือดชัดเจนนัก เราเลยใช้เครื่องอัตโนมัติวัดกันแทนครับ ส่วนหลักการทำงานต่างๆเราจะไว้คุยกันเปิดเทอมหน้า

ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆมาครับ ผมเล่นกลเอาเหรียญใส่ไปในกระป๋องที่ใส่เมล็ดถั่วเขียวแล้วเขย่าให้เป็นแบงค์พัน หรือใส่ลูกบอลเล็กเข้าไปแล้วเขย่าให้เป็นลูกบอลใหญ่ให้เด็กประถมดู และเฉลยว่าเกิดจากปรากฏการณ์ถั่วบราซิล (Brazil Nut Effect) เด็กๆได้ทดลองเขย่าภาชนะที่ใส่ถั่วไว้แล้วสังเกตว่าเกิดอะไรขึ้น เด็กประถมปลายได้ทดลองดูว่าของอะไรใส่เข้าไปในถั่วเขย่าๆแล้วจมบ้าง เด็กประถมต้นได้หัดหาจุดศูนย์ถ่วงของสิ่งของยาวๆโดยใช้สองมือเลื่อนไปมา เด็กอนุบาลสามได้ดูผมเล่นกลเดียวกันและได้หัดวางไพ่ซ้อนกันให้ออกมานอกโต๊ะโดยอาศัยหลักการจุดศูนย์ถ่วง

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมต่างๆอยู่ที่นี่นะครับ กิจกรรมคราวที่แล้วเรื่อง “คลิปทางช้างเผือก จุดศูนย์ถ่วงและสมดุล ถ้วยน้ำไม่หก” ครับ รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

สำหรับเด็กประถม ผมมาเล่นกลให้ดู  เอากระป๋องใส่เมล็ดถั่วเขียว เอาฟอยล์อลูมิเนียมบี้ให้เป็นลูกกลมๆ โยนเข้าไปในกระป๋อง ปิดฝา เขย่าขึ้นลง แล้วเปิดฝามาพบว่าลูกบอลฟอยล์อลูมิเนียมกลายเป็นลูกใหญ่ครับ:

กลนี้สามารถใช้เหรียญบาทใส่เข้าไปในกระป๋องแล้วเขย่างๆพอเปิดกลายเป็นแบงค์ได้ด้วยครับ

สาเหตุที่เราเล่นอย่างนี้ได้เพราะว่าเวลาเราเขย่ากระป๋องทรงกระบอกที่มีเมล็ดถั่วหรือเม็ดอะไรเล็กๆ เขย่าขึ้นลง  ถ้ามีอะไรใหญ่ๆไปฝังไว้ตรงกลาง มันจะค่อยๆลอยขึ้นมา ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า Brazil Nut Effect เพราะถ้าเรามีถั่วกินเล่นหลายๆชนิดอยู่ในกระป๋อง ถ้าเขย่าๆสักพัก ถั่วที่มีขนาดใหญ่จะลอยขึ้นมาครับ

สาเหตุที่เป็นอย่างนี้ซับซ้อนมาก แต่หลักๆก็คือเวลาเขย่าแล้วของใหญ่ๆลอยขึ้นมา เมล็ดถั่วจะตกลงไปในช่องว่างใต้ของใหญ่ๆ ทำให้ของใหญ่ๆตกกลับไปที่เดิมไม่ได้ นอกจากนี้การเขย่าจะทำให้มีการไหลเวียนของเมล็ดถั่ว ตรงกลางๆจะไหลขึ้นมา ตรงขอบๆจะไหลลง ดังวิดีโออธิบายอันนี้ครับ:

ข้อมูลเพิ่มเติมหาได้จากลิงก์นี้นะครับ

จากนั้นผมให้เด็กๆเขย่าเมล็ดถั่วในภาชนะใสๆแล้วใส่ลูกบอลต่างๆ ให้เด็กๆสังเกตกันครับ เด็กประถมปลายให้ทดลองหาว่าอะไรจมง่ายอะไรลอยง่ายด้วยครับ เด็กๆเขย่ากันอย่างเมามัน

สำหรับเด็กประถมต้น ผมให้หัดหาจุดศูนย์ถ่วงของสิ่งต่างๆโดยใช้เทคนิคตามคลิปที่ผมสอนและในช่องเด็กจิ๋วดร.โก้ครับ:

สังเกตว่ามือที่ห่างจากจุดศูนย์ถ่วงมากกว่าจะมีแรงกดบนมือน้อยกว่า ความฝืดน้อยกว่าทำให้มือนั้นเริ่มขยับก่อน มือทั้งสองจะผลัดกันขยับโดยที่มือที่ห่างจากจุดศูนย์ถ่วงมากกว่าจะเป็นมือที่ขยับ จนในที่สุดมือทั้งสองก็จะไปเจอกันใต้จุดศูนย์ถ่วงครับ

เด็กๆทดลองเล่นกันครับ:

สำหรับเด็กๆอนุบาลสาม ผมให้ดูกลแบบเด็กประถมเล็กน้อยแล้วให้เล่นเรียงไพ่ให้ยื่นออกมาจากโต๊ะกันครับ 

เราเอาไพ่มาเรียงซ้อนๆกันโดยให้เหลื่อมๆกันจนไพ่บนสุดยื่นออกไปจากอันล่างเยอะๆครับ:

จะเห็นได้ว่าชิ้นบนสุดจะเหลื่อมออกมาจากฐานได้เกือบครึ่งความยาว แต่ชิ้นต่อๆไปจะเหลื่อมน้อยลงเรื่อยๆ การวางแบบนี้ทำให้ไพ่แต่ละชิ้นอยู่ใต้จุดศูนย์ถ่วงโดยรวมของไม้หรือไพ่ทั้งหมดที่อยู่ด้านบนของมัน จึงยังทรงตัวอยู่ได้ 

เด็กๆพยายามเล่นกันมากครับ และส่วนใหญ่สามารถเรียงได้สำเร็จด้วยตัวเอง;