วันนี้เราฝึกใช้สเปรดชีตเป็นเครื่องคิดเลขช่วยคำนวณสิ่งต่างๆกันต่อครับ

1. เด็กม.2 เปรียบเทียบขนาดปลายนิ้วกับเซลล์ จะได้อัตราส่วนพอๆกับเมล็ดข้าวกับห้อง (ลองคำนวณตามที่คลิปนี้เทียบเอาไว้) ตัวอย่างสเปรดชีตอยู่ที่นี่ครับ

2. เด็กม.2 รู้จัก geometric mean ที่ใช้หาค่าเฉลี่ยที่เกี่ยวข้องกับปริมาณที่มีการเติบโตแบบเรขาคณิต (geometric growth หรือ exponential growth)

3. เด็กม.1และ 2 ได้รู้จักหน้า YouTube ของ Dr. James O’Donoghue ที่มีอนิเมชั่นช่วยให้เข้าใจระบบสุริยะและความเร็วแสงอย่างดีเยี่ยม ยกตัวอย่างเช่นอัตราการหมุนของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ:

วิดีโอยาวห้าชั่วโมงกว่าๆซึ่งเป็นเวลาจริงๆที่แสงเดินทางจากดวงอาทิตย์ไปยังดาวเคราะห์ต่างๆจนถึงพลูโต ระยะทางมีอัตราส่วนที่ถูกต้องเมื่อเทียบกับความเร็วแสง ขนาดดาวต่างๆขยายขึ้น 1,000 เท่าเพื่อให้เราสามารถมองเห็นได้:

เปรียบเทียบขนาดและการหมุนของดาวเคราะห์ต่างๆและดวงอาทิตย์:

พื้นผิวโลกถ้าไม่มีน้ำปกคลุม:

4. เราเปรียบเทียบแนวที่เปลือกโลกชนกันในอนิเมชั่นพื้นผิวโลกข้างบน กับแนวที่มีแผ่นดินไหวข้างล่าง:

5. เด็กม.1 ได้รู้จักดาวนิวตรอน (neutron star) ที่แรงกดทับจากแรงโน้มถ่วงกดให้อะตอมยุบตัว ผลักอิเล็กตรอนไปรวมกับโปรตอนในนิวเคลียสกลายเป็นนิวตรอน ทำให้อะตอมลดขนาดเหลือเท่านิวเคลียสที่เต็มไปด้วยนิวตรอน ได้รู้จักว่าเทคโนโลยีต่างๆของเราเกิดขึ้นได้เพราะมีดาวนิวตรอนโคจรและชนกันทำให้เกิดธาตุหนักหลายๆชนิดที่เราใช้สร้างเครื่องมือต่างๆของเรา (กระบวนการชนนี้เรียกว่า kilonova )

6. เด็กม.1 และ 2 ได้รู้จัก Time Value of Money ซึ่งแปลว่าเงินปัจจุบันจะมีค่ามากกว่าเงินจำนวนเดียวกันในอนาคต เช่นเงิน 10,000 บาทวันนี้มีค่ากว่าเงิน 10,000 บาทอีก 12 เดือนข้างหน้า

7. โดยปกติเงินปัจจุบันจะมีค่ามากกว่าเงินจำนวนเดียวกันในอนาคต เพราะเงินปัจจุบันสามารถเอาไปลงทุนให้งอกเงยได้ นอกจากนี้ของต่างๆก็อาจมีราคาแพงขึ้นทำให้ในอนาคตต้องใช้จำนวนเงินมากขึ้นเพื่อซื้อของเท่าเดิม (ภาวะเงินเฟ้อ หรืออ่านง่ายๆที่นี่)

8. เด็กๆหัดคำนวณราคาสินค้าที่เงินเฟ้อต่อปีเท่ากับค่าต่างๆ สเปรดชีตตัวอย่างอยู่ที่นี่ครับ

9. การบ้านเด็กๆสำหรับศุกร์หน้าคือให้ไปทดลองเปลี่ยนอัตราเงินเฟ้อเพื่อหาคำตอบให้ปัญหานี้: ถ้าสินค้าราคาเพิ่มเป็น 2 เท่าในเวลา 1, 2, 3, 6, 10, 36, หรือ 72 ปี อัตราเงินเฟ้อในแต่ละกรณีเท่ากับเท่าไรต่อปี

วิทย์ม.ต้นวันนี้เราคุยกันหลายเรื่องครับ

1. เด็กๆดูคลิปจาก Minute Earth ว่าทำไมเมื่อขุดลงไปใต้ดินลึกๆ เช่นในเหมือง อุณหภูมิถึงสูงขึ้น (ร้อนขึ้น) พบว่าเกิดจากการพาความร้อน (convection) โดยหินเหลวหนืดๆ จากความร้อนใจกลางโลกมาที่ใกล้ผิวโลก บางครั้งถ้าทะลุเปลือกโลกออกมาก็เป็นภูเขาไฟระเบิดได้

2. เราอาจใช้ความร้อนใต้ดินมาผลิตไฟฟ้าได้เช่นในประเทศ Iceland:

3. ใต้อุทยาน Yellowstone มีภูเขาไฟยักษ์อยู่ อาจจะระเบิดได้ถ้าความดันสูงเกินไป (แต่ไม่มีใครคาดว่าจะระเบิดในไม่กี่ปีนะครับ) มีแผนที่จะเอาพลังงานความร้อนมาใช้ ถ้าทำได้ดีอาจป้องกันการระเบิดได้และมีพลังงานฟรีๆมหาศาลมาใช้

4. พอเราพูดถึงอุณหภูมิ เราเลยทำความรู้จักหน่วยวัดอุณหภูมิหลักๆสามหน่วยคือองศาเซลเซียส (℃) องศาฟาเรนไฮต์ (℉) และเคลวิน (K) ให้สังเกตว่าเราไม่ใช้คำว่าองศาเคลวิน แต่ให้ใช้คำว่าเคลวินไปเลย

รู้ว่าที่แถวๆผิวโลกน้ำเหลวๆกลายเป็นน้ำแข็งที่อุณหภูมิ 0℃ หรือ 32℉ หรือ 273.15K และน้ำเดือดกลายเป็นไอที่อุณหภูมิ 100℃ หรือ 212℉ หรือ 373.15K

ถ้าความดันอากาศต่ำลง น้ำจะเดือดที่อุณหภูมิต่ำลง เช่นที่ยอดเขา น้ำเดือดที่อุณหภูมิไม่ถึง 100℃

รู้จักการแปลงระหว่างองศา

K = C + 273.15
F = (9/5) C + 32

หรือถามคอมพิวเตอร์ให้คำนวณให้

5. ศูนย์เคลวิน (0K = -273.15℃) เป็นอุณหภูมิต่ำสุดของสสาร เมื่อก่อนเชื่อว่าถ้าลดอุณหภูมิไปตรงนั้นได้ อะตอมจะหยุดนิ่ง แต่จริงๆแล้วอะตอมปฏิบัติตัวอีกแบบ ทำให้มีปรากฎการแปลกๆเช่นตัวนำไฟฟ้ายิ่งยวด (superconductivity)

6. อุณหภูมิเฉลี่ยในอวกาศไกลๆดาวฤกษ์จะประมาณ 3K (-273℃) ซึ่งเป็นอุณหภูมิของ CMB (Cosmic Microwave Background) ในห้องแล็บบนโลกนักวิทยาศาสตร์สามารถทำอุณหภูมิต่ำกว่านั้นได้ แค่นิดเดียวเหนือ 0K

7. เข้าใจกันว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อมีระเบิดนิวเคลียร์ระเบิดกลางเมือง:

8. พลังงานอุกกาบาตที่ชนโลกเมื่อ 65 ล้านปีที่แล้ว (KT extinction event) ที่ทำให้ไดโนเสาร์สูญพันธุ์ มีพลังงานมากกว่าระเบิดนิวเคลียร์นับพันล้านเท่า

วันนี้เราฝึกใช้สเปรดชีตเป็นเครื่องคิดเลขช่วยคำนวณสิ่งต่างๆกันต่อครับ

1. เด็กม.2 หัดคำนวณความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรสองตัว x และ y โดยให้สเปรดชีตคำนวณและวาดกราฟให้ดู ให้ลองวาด y=3x, y=x^(1/2), y = -2x, y = 3x+2, y = -2x+5, x = y^(1/2), xy = 5, และ y = 5x^2 ตัวอย่างสเปรดชีตอยู่ที่นี่ครับ

2. เด็กม.1 ได้ดูคลิปดาวหาง NEOWISE ที่เห็นการเคลื่อนที่ของมันเทียบกับแบ็คกราวด์ดาวที่อยู่ไกลๆครับ เห็นดาวเทียมวิ่งผ่านไปมาด้วย

ผมเล่าให้ฟังด้วยว่าหางของดาวหางคืออะไร (ข้อมูลจากที่นี่ครับ หรือภาษาไทยที่นี่ครับ)

มีภาพอื่นๆที่เด็กๆยังไม่ได้ดูในห้องเรียน ถ่ายในประเทศไทยเผยแพร่โดย NARIT (สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ) ด้วยครับ:

3. เด็กม.1 ได้ดูภาพดวงจันทร์และสิ่งอื่นๆที่ผมถ่ายด้วยกล้อง Nikon P1000 ในอัลบั้ม Moon and Other Heavenly Bodies ครับ:

4. สืบเนื่องจากวิดีโอที่เด็กๆได้ดูเมื่อวันพุธเรื่อง “วิทย์ม.ต้น: ขนาดอะตอม, ข้อมูลต่อเนื่องสี่พันล้านปีใน DNA, การคัดเลือกพันธ์ VS. ความน่าจะเป็น”:

ผมให้เด็กๆคำนวณเองโดยหาข้อมูลจากอินเทอร์เน็ตว่าอะตอมมีขนาดประมาณเท่าไร (เช่นจาก Wolfram Alpha หรือจาก Wikipedia) และเทียบขนาดกับกำปั้นแบบในวิดีโอว่า ถ้าขยายขนาดอะตอมให้มีขนาดเท่ากับลูกหิน (ประมาณ 1 cm) กำปั้นจะใหญ่ประมาณโลกจริงไหม เด็กๆกรอกข้อมูลกันในสเปรดชีตให้ช่วยคิด หัดรู้จัก prefix พวก เซ็นติ = 10^-2, พิโค = 10^-12, กิโล = 10^3, ฯลฯ ตัวอย่างสเปรดชีตอยู่ที่นี่และที่นี่ครับ

เด็กๆรู้จักหนังสือ Cell Biology by the Numbers เพื่อรู้จักขนาด ปริมาตรเซลล์ต่างๆในร่างกายเรา เซลล์สเปิร์มเล็กมากเมื่อเทียบกับเซลล์ไข่ ไมโตคอนเดรียของเรามักจะมาจากแม่ทั้งหมด:

การบ้านศุกร์หน้าของเด็กๆคือให้ไปเปรียบเทียบขนาดปลายนิ้ว เซลล์ โปรตีน อะตอม ที่วิดีโอเปรียบเทียบไว้ว่าจริงหรือไม่