คราวนี้ในกิจกรรมวิทย์พ่อโก้ เด็กๆหัดคิดแบบวิทยาศาสตร์โดยพยายามอธิบายมายากล เด็กๆได้รู้จักกับแรงลอยตัวจากน้ำ และเล่นวัดปริมาตรกำปั้นแต่ละคนโดยการจุ่มน้ำและชั่งน้ำหนักกันครับ
(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่ ส่วนลิงก์รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)
เด็กๆได้ดูมายากลส่วนหนึ่งในคลิปนี้ครับ เด็กๆดูกลก่อนก่อนแล้วพยายามอธิบายก่อนเฉลย คราวนี้กลเรื่องสะกดจิตให้แข็งแรง:
กิจกรรมหัดอธิบายมายากลนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็น และหวังว่าเมื่อโตไปจะไม่ถูกหลอกง่ายๆครับ
วันนี้ผมเริ่มกิจกรรมโดยชั่งน้ำหนักของน้ำปริมาตรต่างๆให้เด็กๆดู เด็กๆเห็นว่าน้ำ 1 มิลลิลิตร (1 ซีซี) หนัก 1 กรัม, เห็นว่าน้ำหนึ่งแก้วมีปริมาตรประมาณ 200-400 มิลลิลิตร และให้เห็นขวด 1 ลิตร ใส่น้ำได้ 1,000 มิลลิลิตร และหนัก 1,000 กรัม (หรือ 1 กิโลกรัม), ได้รู้น้ำหนักของรอบๆตัวเช่นโทรศัพท์มือถือก็หนักประมาณ 200-400 กรัม เป็นต้น
ผมเอาน้ำเทใส่แก้วพลาสติกบางๆ ให้เด็กสังเกตว่าเมื่อเอาไปลอยในน้ำ ระดับน้ำในแก้วจะพอๆกับระดับน้ำข้างนอก (โดยในแก้วจะต่ำกว่านิดหน่อย–ขึ้นกับน้ำหนักแก้วพลาสติกเปล่าๆ) แสดงว่าแรงลอยตัวที่น้ำภายนอกดันแก้วเท่ากับน้ำหนักน้ำในแก้วรวมกับน้ำหนักแก้วพลาสติกเปล่าๆ
เมื่อมีของจุ่มลงไปในน้ำ มันต้องดันน้ำให้ย้ายไปที่อื่น น้ำก็ดันสู้ เกิดเป็นแรงลอยตัวนั่นเอง ขนาดของแรงลอยตัวถูกค้นพบเมื่อสองพันกว่าปีมาแล้ว นักวิทยาศาสตร์ชื่ออาคิมีดีสค้นพบว่าเมื่อจุ่มของลงไปในน้ำ น้ำจะดันของนั้นๆขึ้นด้วยแรงลอยตัวค่าหนึ่ง แรงลอยตัวนี้มีมีค่าเท่ากับน้ำหนักของน้ำที่ถูกแทนที่ด้วยของที่จุ่มลงมาครับ
ในอดีตผมเคยอธิบายเรื่องนี้โดยการชั่งน้ำหนักก้อนดินน้ำมันที่จุ่มลงไปในน้ำอย่างนี้ครับ:
เด็กๆได้ทดลองกดขวดพลาสติกปิดลงไปในน้ำเพื่อรู้สึกถึงแรงต้านจากแรงลอยตัวของน้ำ:
จากนั้นผมให้เด็กๆสังเกตว่าถ้าเอาภาชนะใส่น้ำและวางไว้บนตาชั่ง เมื่อเอาของไปจุ่มน้ำ น้ำหนักบนตาชั่งจะเพิ่มเท่ากับแรงลอยตัว ซึ่งเท่ากับน้ำหนักของน้ำที่ถูกแทนที่ด้วยปริมาตรของที่จุ่มน้ำ
การทดลองต่อไปคือให้เด็กๆวัดปริมาตรของมือและกำปั้นของเขาโดยการจุ่มน้ำในภาชนะที่วางบนตาชั่ง ดูว่าน้ำหนักเพิ่มเท่าไร น้ำหนักที่เพิ่ม = แรงลอยตัว = น้ำหนักของน้ำที่ถูกแทนที่ ซึ่งเราคำนวณได้ว่าน้ำที่ถูกแทนที่มีปริมาตรเท่าไร เพราะเรารู้ว่าน้ำ 1 กรัมมีปริมาตร 1 มิลลิลิตร
