วิทย์ประถม: คลื่นเสียงและการสั่นสะเทือน ส่งเสียงไปตามท่อ โทรศัพท์เส้นเชือก

ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กประถมศูนย์การเรียนปฐมธรรมครับ เราหัดคิดแบบวิทยาศาสตร์โดยพยายามอธิบายมายากล ดูคลื่นในสปริงจำลองการเคลื่อนที่ของคลื่นเสียง ส่งเสียงผ่านท่อยางที่ป้องกันไม่ให้คลื่นเสียงกระจายและอ่อนกำลังลง และเล่นของเล่นโทรศัพท์แก้วพลาสติก+เชือกกันครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่ ส่วนลิงก์รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

ก่อนอื่นเด็กๆได้ดูมายากลสั้นๆสองคลิปนี้ครับ ดูเฉพาะตอนแรกที่เป็นกล ยังไม่ดูส่วนเฉลยตอนหลัง แล้วดูเฉลยหลังจากได้พยายามคิดพยายามอธิบายว่ากลแต่ละกลทำอย่างไรกันก่อน วันนี้คือกลห่วง และตัดตัวในกล่องครับ:

กิจกรรมนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็นครับ

เราคุยกันเรื่องเสียงต่อจากสัปดาห์ที่แล้ว (วิทย์ประถม: เสียง กล่องเสียง หู และปี่หลอด) ผมเล่าว่างเราได้ยินเสียงเพราะการสั่นสะเทือนทำให้อากาศหรือตัวกลางอื่นๆเปลี่ยนรูปร่างทำให้เกิดคลื่นเสียงวิ่งมาเข้าหูเราทำให้แก้วหูเราสั่น เช่นเมื่อเราตะโกน การสั่นสะเทือนจากในคอของเราจะทำให้อากาศสั่นตาม การสั่นสะเทือนชองอากาศจะกระจายจากปากของเราออกไปทุกทิศทาง เมื่อระยะไกลมากขึ้นขนาดของการสั่นสะเทือนจะลดลงเรื่อยๆ ทำให้เสียงเบาเกินกว่าที่จะได้ยินเมื่อระยะทางมากพอ

ถ้าเรามีวิธีบังคับให้การสั่นสะเทือนวิ่งไปในทิศทางที่เราต้องการ เช่นเอามือป้องปาก หรือพูดผ่านโทรโข่ง เสียงในทิศทางนั้นก็จะดังขึ้น ทำให้เสียงได้ยินไกลมากขึ้น

ถ้าเราบังคับให้เสียงวิ่งไปตามท่อยาง การสั่นสะเทือนส่วนใหญ่จะวิ่งไปตามอากาศในท่อยาง ทำให้สามารถฟังเสียงกระซิบไกลๆได้ คนเราใช้วิธีส่งเสียงไปตามท่อนี้ในตึกหรือในเรือโดยไม่ต้องใช้โทรศัพท์หรือวิทยุมานานเป็นพันปีแล้วครับ วันนี้เราเล่นโดยติดกรวยพลาสติกที่ปลายทั้งสองของสายยางยาวๆ แล้วให้เด็กๆผลัดกันพูดเบาๆและฟัง พบว่าได้ยินชัดดีมากๆ

เนื่องจากเราไม่เห็นอากาศสั่น ผมจึงเอาสปริงยาวๆมาให้เด็กๆดูเป็นแบบจำลองว่าคลื่นในสปริงเป็นตัวอย่างคล้ายๆคลื่นในอากาศ ให้เด็กๆขยับสปริงดู เห็นว่าคลื่นวิ่งผ่านกันได้

Posted by Pongskorn Saipetch on Tuesday, 30 November 2021

จากนั้นเราก็เล่นของเล่นโทรศัพท์ที่ทำจากถ้วยพลาสติกสองอันที่เชื่อมกันด้วยเชือกยาวๆ เมื่อดึงให้เชือกตึง การสั่นสะเทือนที่ถ้วยหนึ่งจะส่งผ่านเชือกไปทำให้อีกถ้วยหนึ่งสั่นสะเทือนตาม ทำให้สามารถพูดที่ถ้วยหนึ่งแล้วอีกคนฟังอีกถ้วยได้

ถ้าเชือกหย่อนการหรือใช้วัสดุยืดหยุ่นเช่นสปริง หรือหนังยาง เสียงก็จะไปไม่ถึงอีกถ้วย (แต่จะได้ยินเสียงแปลกๆถ้าลองดีดสปริงหรือหนังยางดู)

ถ้าวัสดูที่ทำถ้วยหนาหรือแข็งเกินไป การสั่นสะเทือนจากการพูดจะทำให้ถ้วยสั่นน้อย ทำให้อีกข้างไม่ค่อยได้ยิน

พออธิบายว่าของเล่นทำได้อย่างไร เด็กๆก็แยกย้ายกันเล่นครับ:

Leave a Reply

Your email address will not be published.

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