สร้างของเล่นจากแรงลอยตัว (Cartesian Diver) กิจกรรมแรงลอยตัวอนุบาล

อังคารที่ผ่านมาผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมได้หัดเป็นนักวิทยาศาสตร์โดยพยายามอธิบายมายากลและหัดประดิษฐ์ของเล่นนักดำน้ำ (Cartesian Diver) เด็กอนุบาลสามได้หัดสังเกตการลอยตัวของลูกปิงปอง ลูกแก้ว ขวดโหลเปิดและปิด และเล่นเกมใส่ลูกแก้วบนแพที่ทำจากฟอยล์อลูมิเนียมว่าต้องใช้กี่ลูกถึงจะทำให้แพจม

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมต่างๆอยู่ที่นี่นะครับ กิจกรรมประถมคราวที่แล้วเรื่อง “แรงลอยตัว (ต่อ) ท่อกระดาษจอมพลัง” ครับ รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

ก่อนอื่นเด็กประถมได้ดูมายากลเหล่านี้ครับ ดูเฉพาะตอนแรกที่เป็นกล ยังไม่ดูส่วนเฉลยตอนหลังนะครับ ไว้ดูเฉลยหลังจากได้พยายามคิดพยายามอธิบายว่ากลแต่ละกลทำอย่างไรกันก่อนครับ อันแรกเอาช่อกุหลาบสอดผ่านหน้าอกครับ:

อีกอันคือหนีออกจากรถที่ถูกบดทับ:

กิจกรรมนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ครับ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็นครับ

หลังจากเด็กๆได้เรียนรู้เกี่ยวกับเรื่องแรงลอยตัวในสัปดาห์ที่ผ่านๆมา วันนี้เราหัดประดิษฐ์ของเล่นจากแรงลอยตัวที่เรียกว่า  “นักดำน้ำ” หรือ Cartesian Diver กันครับ 

เราอาศัยหลักการที่ว่าแรงลอยตัวที่พยุงสิ่งที่จุ่มอยู่ในน้ำเท่ากับน้ำหนักของน้ำที่ถูกแทนที่ ถ้าเปลี่ยนปริมาตรที่น้ำถูกแทนที่ แรงลอยตัวก็จะเปลี่ยน ของเล่นนี้มีก้อนอากาศอยู่ข้างใน ถ้าบีบขวดให้ความดันข้างในเพิ่มขึ้น ก้อนอากาศจะเล็กลง ทำให้ปริมาตรน้ำที่ถูกอากาศแทนที่มีขนาดเล็กลง ทำให้แรงลอยตัวลดลง ของเล่นจึงจมน้ำ เมื่อเลิกบีบขวด ความดันข้างในลดลง ก้อนอากาศใหญ่ขึ้น ทำให้ปริมาตรน้ำที่ถูกแทนที่มากขึ้น ทำให้แรงลอยตัวมากขึ้น ของเล่นจึงลอยน้ำ

วิธีทำเป็นดังนี้ครับ:

ผมเคยทำแบบอื่นๆดังในคลิปเหล่านี้ด้วยครับ:

สำหรับเด็กอนุบาลสาม ผมทำกิจกรรมเรื่องของจมของลอยให้เด็กๆสังเกตและทายว่าจะเกิดอะไรขึ้นบ้างครับ ให้เด็กๆสังเกตการจมการลอยของลูกปิงปอง ลูกแก้ว ขวดโหลแก้วเปิด ขวดโหลแก้วปิดในน้ำ ให้เด็กๆเดาว่าต้องใส่น้ำหรือลูกแก้วเข้าไปในโหลปิดเท่าไรให้มันลอยปริ่มๆน้ำ

จากนั้นก็เอาฟอยล์อลูมิเนียมแผ่เป็นแผ่นบนน้ำแล้วให้เด็กเดาว่าถ้าเอาลูกแก้ววางลงไปจะจมไหม เด็กๆตื่นเต้นที่วางลูกแก้วลงไปได้ 20-30 ลูกก่อนที่แผ่นฟอยล์จะเอียงแล้วน้ำเข้าทำให้จมครับ

เมื่อเด็กๆเห็นว่าถ้าน้ำเข้ามาได้ตามขอบจะทำให้จม ผมจึงถามเด็กๆว่าเราจะทำยังไงดีให้น้ำไม่เข้า เด็กบางคนบอกว่าทำเหมือนเรือไหม ผมจึงพับฟอยล์อลูมิเนียมให้เป็นรูปเรือท้องแบนหรือแพแบบมีขอบสูงขึ้นมาแล้วให้เด็กๆเวียนกันเข้ามาหยอดลูกแก้วทีละสองลูก บอกเด็กๆว่าให้วางลูกแก้วทั่วๆอย่าให้เอียงไปทางใดทางหนึ่งครับ เด็กๆยิ่งตื่นเต้นกันเพราะวางลูกจนลูกแก้วหมด 97 ลูกแล้วก็ยังไม่จบ เราเอาของอื่นๆมาวางได้อีกเยอะกว่าจะจมครับ

Leave a Reply

Your email address will not be published.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.