คราวนี้ในกิจกรรมวิทย์พ่อโก้ เด็กๆหัดคิดแบบวิทยาศาสตร์โดยพยายามอธิบายมายากล เราคุยกันเรื่องการตก, การเปลี่ยนความสูงเป็นความเร็ว, และเล่นรถไฟเหาะจำลองกันครับ
(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่ ส่วนลิงก์รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)
เด็กๆได้ดูมายากลในคลิปเหล่านี้ครับ เด็กๆดูกลก่อนก่อนแล้วพยายามอธิบายก่อนเฉลย คราวนี้กลเรื่องคนกลืนเข็มเย็บผ้า:
กิจกรรมหัดอธิบายมายากลนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็น และหวังว่าเมื่อโตไปจะไม่ถูกหลอกง่ายๆครับ
จากนั้นผมเอาแปลงลบกระดานถือไว้นิ่งๆสูงๆแล้วปล่อยให้ตกลงมาบนโต๊ะ ให้ฟังเสียงกัน ถ้าปล่อยจากที่ต่ำๆเสียงจะเบา ถ้าปล่อยจากที่สูงๆเสียงจะดังขึ้น ให้เด็กๆสังเกตว่าของที่ตกจากที่สูงกว่าเมื่อตกลงมาที่พื้นจะมีความเร็วมากกว่า แล้วผมก็ถามว่าทำไมของมันถึงตกลงพื้นล่ะ
เด็กๆตอบว่าเป็นแรงโน้มถ่วงหรือแรงดึงดูดจากโลก ผมบอกว่าใช่แล้ว มวลทั้งหลายในจักรวาลมีแรงดึงดูดกัน ตัวเราก็ดึงดูดกันแต่เนื่องจากเราไม่ใหญ่เหมือนโลก แรงดึงดูดระหว่างตัวคนจึงน้อยมาก ผมเสริมว่าถ้าเรามีก้อนหินใหญ่ๆเป็นภูเขา (เพื่อแรงต้านอากาศบนโลกจะได้ไม่ค่อยมีผลกับการตก) แล้วปล่อยให้มันตกเข้าหาโลกจากไกลๆเช่นจากแถวๆดวงจันทร์ ก้อนหินยักษ์จะตกเข้าหาโลกเร็วขึ้นๆเรื่อยๆ จนความเร็วเมื่อกระทบโลกจะประมาณ 11 กิโลเมตรต่อวินาที (เร็วกว่ากระสุนปืน 30 เท่า) หรือประมาณ 40,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง นี่เป็นสาเหตุว่าทำไมอุกกาบาตถึงทำความเสียหายได้มาก เพราะมันเร็วมากเมื่อตกถึงโลก
ผมถามเด็กๆอีกว่าเห็นไหมว่าถ้าปล่อยลูกแก้วและแผ่นกระดาษพร้อมๆกันจากที่สูงเท่าๆกัน มันตกถึงพื้นไม่พร้อมกัน ถามเด็กๆว่าคิดว่าทำไมถึงเป็นอย่างนั้น มีเด็กบางคนบอกว่ากระดาษมันร่อนไปมา ผมจึงบอกว่าใช่แล้ว แรงต้านอากาศมีผลกับกระดาษมากกว่าลูกแก้ว แต่ถ้าเราทิ้งในที่ที่ไม่มีอากาศ มันจะตกลงมาพร้อมกัน ดังในวิดีโอคลิปนี้ที่ปล่อยขนนกแข่งกับลูกเหล็กครับ:
ผมเล่าต่อว่าเวลามีของตกจากที่สูง มันจะตกเร็วขึ้นเรื่อยๆเนื่องจากแรงดึงดูดของโลก แต่ขณะเดียวกันยิ่งมันตกเร็วเท่าไร แรงต้านอากาศก็จะเพิ่มขึ้นตาม ทำให้ของแต่ละอย่างตกลงมาด้วยความเร็วต่างกันขึ้นอยู่กับรูปร่างความสามารถในการแหวกอากาศและความหนาแน่นของมัน ความเร็วสูงสุดที่ของแต่ละชิ้นที่จะตกลงมาได้เรียกว่า Terminal Velocity สำหรับคนที่กระโดดมาจากเครื่องบินแต่ร่มไม่กางความเร็วสูงสุดจะประมาณ 200-300 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (ขึ้นกับว่ากางแขนขาเพื่อต้านลมหรือเปล่า) แม้ว่าความเร็วการตกจะเร็วแบบนั้น แต่ก็มีคนรอดชีวิตหลายคนด้วยความโชคดีต่างๆเช่นตกโดนต้นไม้อ่อน ตกโดนสายไฟ ตกลงน้ำ
สำหรับเด็กประถมต้น ผมให้เด็กๆเข้าใจว่า “ความสูงกับความเร็วเปลี่ยนกลับไปมาได้” แถวๆผิวโลก คือ ถ้าอยู่สูงแต่เคลื่อนที่ช้าๆสามารถตกเข้าสู่ผิวโลก(ต่ำลง)แล้วเคลื่อนที่เร็วขึ้นได้ หรือถ้าเคลื่อนที่เร็วๆอยู่ที่ต่ำๆก็สามารถวิ่งไปสูงๆแต่เคลื่อนที่ช้าลงได้
สำหรับเด็กประถมปลายผมให้เขารู้จักกับคำว่าพลังงานจลน์และพลังงานศักย์ พลังงานจลน์ก็คือพลังงานที่อยู่ในวัตถุที่ขยับเขยื้อนเคลื่อนที่ ขณะที่พลังงานศักย์คือพลังงานที่ถูกเก็บไว้ในวัตถุและสภาพแวดล้อมเมื่อเราไปเปลี่ยนสภาพวัตถุหรือสภาพแวดล้อมนั้นๆ ตัวอย่างพลังงานศักย์ก็เช่นพลังงานเมื่อเราเอาของไปไว้ในที่สูงๆ หรือเวลาเรายืดหนังยางหรือสปริง หรือเวลาเราผสมสารเคมีไว้เป็นระเบิดเป็นต้น เมื่อสภาพเปลี่ยนพลังงานศักย์ก็สามารถเปลี่ยนรูปมาเป็นพลังงานจลน์ได้ เช่น ของตกมาก็วิ่งเร็วขึ้น ปล่อยหนังยางหรือสปริงที่กดอยู่มันก็กระเด้ง หรือเราไปจุดระเบิดมันก็ระเบิดทำให้มีสะเก็ดระเบิดวิ่งเร็วๆได้
หลังจากคุยกันพอสมควรเรื่องทฤษฎีแล้วเราก็เอาของเล่นมาเล่นกันครับ วันนี้ผมเอาสายยางพลาสติกใสมาแทนรางรถไฟเหาะ และใช้ลูกแก้วเล็กๆแทนรถไฟเหาะ แล้วเราก็วางรางเป็นวงคดเคี้ยวต่างๆแล้วปล่อยลูกแก้วจากปลายรางที่อยู่ที่สูงให้มันไหลลงมา เด็กๆเล่นกันเป็นที่สนุกสนานครับ:
