วิทย์ประถม: เก็บพลังงานในหนังยาง

ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆศูนย์การเรียนปฐมธรรมมาครับ เด็กๆหัดคิดแบบวิทยาศาสตร์โดยพยายามอธิบายมายากลเลื่อยคนไม่ตาย แล้วเราก็รู้จักว่าแทนที่เราจะขว้างของโดยตรง เราสามารถใช้แรงของเราไปเปลี่ยนรูปร่างวัตถุ(ให้เก็บพลังงานศักย์เอาไว้) แล้วปล่อยให้วัตถุคืนรูปทรงสร้างการเคลื่อนไหวเร็วๆ (เปลี่ยนพลังงานศักย์เป็นพลังงานจลน์) แล้วเราก็เล่นยิงกระสุนด้วยหนังยางกัน

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่ ส่วนลิงก์รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

ก่อนอื่นเด็กๆได้ดูมายากลในคลิปนี้ครับ เด็กๆดูกลก่อนแล้วพยายามอธิบายก่อนเฉลย คราวนี้เป็นกลเลื่อยคนไม่ตาย:

กิจกรรมหัดอธิบายมายากลนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็น และหวังว่าเมื่อโตไปจะไม่ถูกหลอกง่ายๆครับ

ผมเล่าให้เด็กๆฟังว่าวัสดุหลายๆอย่าง ถ้าเราไปกดหรืองอมันแล้วปล่อย มันจะกระเด้งกลับสู่รูปเดิม(ตราบใดที่เราไม่ไปกดหรืองอมันมากเกินไปจนรูปร่างมันเปลี่ยนไปถาวร) วัสดุเช่นไม้ เหล็ก พลาสติกแข็งๆ หนังยาง ต่างเป็นเช่นนี้ทั้งนั้น เราต้องออกแรงทำให้วัสดุเหล่านี้เปลี่ยนรูปร่าง แต่เมื่อเราปล่อยวัสดุก็จะขยับตัวกลับหารูปร่างเดิมของมัน ตอนเราทำให้มันเปลี่ยนรูปร่างเราใส่พลังงานเข้าไปในวัสดุ พลังงานที่ถูกเก็บไว้เป็นพลังงานที่เกี่ยวกับการเปลี่ยนรูปร่างของวัตถุ เมื่อวัตถุคืนรูปร่างเดิมก็จะปล่อยพลังงานนั้นออกมา พลังงานที่วัสดุเก็บไว้เมื่อเปลี่ยนรูปร่างนี้เรียกว่าเป็นพลังงานศักย์ที่เกี่ยวกับการยืดหยุ่นของวัตถุ  ปรากฏการณ์คล้ายๆกันก็คือ กระดานกระโดดน้ำ แทรมโปลีน ไม้ง่ามยิงหนังสติ๊ก ธนู เป็นต้น

ผมฉีกกระดาษมาขยำให้เป็นลูกกลมๆแน่นๆเล็กๆแล้วขว้างด้วยมือเต็มแรง จะพบว่าไปไม่ไกลมาก เพราะความเร็วมือของผมที่ขว้างยังไม่สูงพอ แต่เมื่อใช้กระดาษขนาดเดียวกันม้วนเป็นหลอดแน่นๆแล้วงอเป็นตัว U แล้วใช้หนังยางยิงออกไปจะไปไกลกว่าและเร็วกว่า โดยที่ผมใช้แรงของมือผมไปดึงให้หนังยางเปลี่ยนรูป (เก็บพลังงานศักย์) แล้วปล่อยให้หนังยางคืนรูปทำให้กระสุนกระดาษพุ่งออกไปด้วยความเร็ว (เปลี่ยนพลังงานศักย์เป็นพลังงานจลน์)

จากนั้นเด็กๆก็เล่นใช้หนังยางยิงกระสุนใส่เป้ากันอย่างสนุกสนานครับ:

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

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