วันอังคารที่ผ่านมาผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆมาครับ ผมเอารูปปลาติดกำแพงที่รัฐไอโอวามาให้เด็กประถมต้นดู คุยกันว่ามันไปติดอยู่ได้ยังไง พูดคุยกันเรื่องการเน่าเปื่อย จากนั้นก็ให้เด็กๆเล่นลวดตัดโฟมที่ทำงานโดยการส่งไฟฟ้าผ่านเส้นลวดให้เกิดความร้อนประมาณ 200 ℃ สำหรับเด็กประถมปลาย เราหัดทำมอเตอร์กระแสตรงกัน เด็กอนุบาลสามได้เล่นลูกข่างไจโรกันครับ
(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมต่างๆอยู่ที่นี่นะครับ กิจกรรมคราวที่แล้วเรื่อง “ทดลองใชัหูบอกตำแหน่ง เล่นรถแรงดันอากาศ ไฟฟ้าทำให้ร้อน ไจโรสโคป” ครับ รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)
ผมให้เด็กประถมดูรูปนี้ ให้คิดว่าคืออะไร และเกิดขึ้นได้อย่างไรครับ:
เด็กๆมองกันอยู่สักพักแล้วก็เข้าใจว่ามันคือปลาติดผนัง คำถามต่อไปก็คือมันไปติดได้อย่างไร เด็กๆสังเกตกันสักพักก็คิดว่าอากาศมันต้องเย็นจนปลาแข็งแน่เลยเพราะเห็นหิมะและน้ำแข็งเต็มไปหมด ผมถามเด็กๆว่าเคยจับก้อนน้ำแข็งเย็นๆจากตู้แช่แข็งไหม บางคนเคยและเล่าว่าน้ำแข็งมันจะดูดๆนิ้ว ผมจึงบอกว่าใช่แล้วน้ำแข็งจากตู้แช่แข็งมีอุณหภูมิต่ำมาก อาจจะประมาณ -20 ℃ พอเราไปจับ นิ้วเราก็ติด ผมถามว่านิ้วติดได้อย่างไร เด็กๆเดาไปมาแล้วในที่สุดก็เดาว่าสงสัยว่าเป็นน้ำที่นิ้วโดนก้อนน้ำแข็งเย็นแล้วเป็นน้ำแข็งตามทำให้นิ้วติด ผมจึงบอกว่าใช่แล้ว เป็นอย่างนั้นจริงๆ สำหรับภาพปลานี้ คนถ่ายเขาบอกว่าอุณหภูมิตอนถ่ายเย็นประมาณ -30 ℃ กำแพงก็คงเย็นมากๆ พอปลากระโดดขึ้นมาโดนกำแพง น้ำที่ติดตัวมันมาเลยกลายเป็นน้ำแข็งทำให้มันติดอยู่กับกำแพงเลย
ผมถามเด็กๆต่อว่าคิดว่าปลาติดอยู่อย่างนี้จะตายไหม และถ้าตายจะเหม็นเน่าไหม เด็กๆเดาว่าตายเพราะไม่มีอากาศหายใจ แต่ตายแล้วไม่น่าจะเหม็นเพราะเย็นเหมือนแช่ตู้เย็นอยู่ ผมบอกเด็กๆว่าผมก็คิดอย่างนั้นเหมือนกัน ผมถามเด็กๆอีกว่ารู้ไหมว่าทำไมปกติเวลาสัตว์ตายแล้วจะเน่าเหม็น เด็กๆไม่รู้ ผมจึงเล่าว่าในร่างกายเรา (หรือสัตว์ต่างๆ) มีสิ่งมีชีวิตเช่นแบคทีเรียอยู่มากมาย ส่วนใหญ่ไม่เป็นอันตรายกับเรา ปกติมันจะถูกควบคุมด้วยระบบภูมิคุ้มกันของเราทำให้ไม่มีจำนวนมากเกินไป พอเราตาย ระบบภูมิคุ้มกันหยุดทำงาน สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ก็แพร่พันธุ์เติบโตได้ไม่จำกัด ใช้ส่วนประกอบในร่างกายเราเป็นอาหาร เกิดการย่อยสลายร่างกายเราและปล่อยก๊าซที่เหม็นออกมา ถ้าอุณหภูมิต่ำมากๆ (เย็นมากๆ) สิ่งมีชีวิตเล็กๆเหล่านี้จะหลับกันหมด ไม่แพร่พันธุ์ จำนวนจึงน้อย ร่างกายที่ตายแล้วเลยไม่เหม็น
จากนั้นเด็กๆประถมต้นได้เห็นว่าเวลาไฟฟ้าวิ่งผ่านลวด จะเกิดความร้อนขึ้น โดยผมเอาเทอร์โมมิเตอร์มาวัดให้เด็กๆดู แล้วผมก็ให้เด็กๆทดลองใช้เครื่องตัดโฟมครับ
เครื่องตัดโฟมมีลวดไนโครม (Nichrome) ที่เกิดจากการผสมกันระหว่างนิเกิลกับโครเมียม มีความต้านทานสูงสำหรับโลหะ และทนความร้อนได้สูง เมื่อเราปล่อยกระแสไฟฟ้าผ่านลวดไนโครม มันจะร้อนมากพอที่จะละลายโฟมได้ เด็กๆได้เล่นเครื่องตัดโฟมที่ใช้พลังงานถ่านไฟฉายกับลวดไนโครมยาวประมาณสองนิ้วตัดโฟมกันใหญ่ครับ:
เด็กๆเล่นกันอย่างสนุกสนานครับ
เนื่องจากมีเครื่องตัดโฟมเครื่องหนึ่งเสีย ผมเลยเอามาทำให้เรืองแสงด้วยความร้อนจากกระแสไฟฟ้าให้เด็กๆดูครับ ปล่อยไฟหลายๆโวลท์เข้าไปจนร้อนแล้วแดงขึ้น พอร้อนมากขึ้นก็เป็นสีส้ม พอใส่ไฟฟ้าเข้าไปเยอะๆอีกก็สว่างจ้าดูเหมือนสีขาวๆแล้วก็ขาดครับ ผมเล่าให้เด็กๆฟังว่าของร้อนๆทุกอย่างจะเปล่งแสงออกมา แม้แต่ร่างกายของเราที่อุณหภูมิประมาณสามสิบกว่าองศาเซลเซียสก็ปล่อยแสงออกมา แต่แสงที่ออกมาคืออินฟราเรดที่ตาเรามองไม่เห็น แต่กล้องและงูบางชนิดจะเห็นได้ครับ เส้นลวดที่ร้อนๆก็ปล่อยแสงแดงๆส้มๆขาวๆขึ้นกับว่าร้อนแค่ไหนครับ ดวงอาทิตย์ร้อนมากๆ ผิวดวงอาทิตย์ร้อนประมาณ 5,500 ℃ จะปล่อยแสงอินฟราเรด (IR, ตาเรามองไม่เห็น) แสงที่ตาเราเห็นได้ และแสงอุลตร้าไวโอเลต (UV, ตาเรามองไม่เห็น) ออกมาเยอะมาก เวลาเราตากแดด แสง UV ทำให้ผิวเราคล้ำลง และถ้าโดนมากๆผิวก็จะแดงและลอกเพราะเซลล์ผิวหนังตายครับ
สำหรับเด็กประถมปลาย ผมให้หัดทำมอเตอร์กระแสตรงด้วยการพันขดลวดครับ วิธีทำเป็นดังในคลิปนี้ครับ:
เด็กๆแยกย้ายกันทำแต่ไม่ค่อยสำเร็จเพราะจัดการให้ขดลวดมีความสมดุลหมุนง่ายๆไม่ค่อยได้ครับ ผมวางแผนจะเอาวิธีที่ง่ายขึ้นมาสอนเด็กๆต่อไปในอนาคตครับ
เด็กๆตั้งใจทำกันมากครับ:
สำหรับเด็กอนุบาลสามทับสอง ผมให้เล่นของเล่นลูกข่างไจโรสโคปครับ มันคือลูกข่างที่หมุนอยู่ในกรอบที่เราจับยกไปมาได้ครับ เด็กๆได้เห็นว่าเวลาลูกข่างหมุนมันจะทรงตัวได้ แต่เวลาไม่หมุนมันจะล้ม หลักการก็คือธรรมชาติที่ว่าสิ่งที่กำลังหมุนอยู่ มันจะหมุนเหมือนเดิมไปเรื่อยๆทั้งความเร็วในการหมุนและทิศทางของแกนหมุนครับ ถ้าจะเปลี่ยนการหมุน ก็ต้องมีแรงอะไรบางอย่างมาบิดมันให้เปลี่ยนแปลง เด็กๆได้เลี้ยงลูกข่างบนโต๊ะ ได้เอาลูกข่างหมุนๆใส่กล่องแล้วเห็นกล่องตั้งอยู่ได้ ได้เอาลูกข่างหมุนๆวางบนเส้นเชือก และเอาเส้นเชือกคล้องลูกข่างให้ลอยอยู๋ในอากาศครับ วิธีเล่นผมเคยอัดเป็นคลิปแบบนี้ไว้ครับ:
คลิปตัวอย่างการเล่นของเด็กๆครับ:
