ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมได้พยายามอธิบายมายากลเพื่อฝึกคิดแบบวิทยาศาสตร์ ได้เดาว่าใช้หลอดสั้นหรือยาวทำให้ลูกดอก (โฟม) วิ่งไปได้เร็วกว่า ประถมปลายได้เห็นความสัมพันธ์การทดลองนี้กับปืนสั้นปืนยาว จากนั้นเด็กๆก็ได้เล่นแข่งตัว Strandbeest ซื่งเป็นงานศิลปะสร้างสรรค์โดยนักฟิสิกส์/ศิลปิน Theo Janson เอาแท่งพลาสติกมาต่อกันให้เดินเหมือนสัตว์ด้วยแรงลม เด็กอนุบาลสามได้สังเกตการเปลี่ยนขนาดของอากาศและการคงขนาดเดิมของน้ำเมื่อเพิ่มความดัน และได้เล่นแม่แรงไฮดรอลิกหลอดฉีดยา
(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมต่างๆอยู่ที่นี่นะครับ กิจกรรมประถมคราวที่แล้วเรื่อง “จรวดกระสุนโฟม ประดิษฐ์และเล่นแม่เแรงไฮดรอลิกหลอดฉีดยา” ครับ รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)
ก่อนอื่นเด็กประถมได้ดูมายากลนี้ครับ ดูเฉพาะตอนแรกที่เป็นกล ยังไม่ดูส่วนเฉลยตอนหลังนะครับ ไว้ดูเฉลยหลังจากได้พยายามคิดพยายามอธิบายว่ากลแต่ละกลทำอย่างไรกันก่อนครับ กลวันนี้คือกลเสกคนให้ลอยตัวครับ:
กิจกรรมนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ครับ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็นครับ
ต่อไปผมเอาท่อน้ำ PVC ขนาดสั้นและยาวมาให้เด็กดู ถามเด็กๆว่าถ้าใส่กระสุนโฟม Nerf เข้าไปในท่อแล้วเป่าแรงเท่าๆกันด้วย 1 ลมปอด เป่าด้วยท่อไหนจะทำให้กระสุนวิ่งไปไกลกว่ากันครับ
ท่อน้ำ PVC สีเหลืองๆ กระสุนปืน Nerf สีน้ำเงินหัวส้มครับ
เด็กๆก็ตอบทั้งสองแบบ บางคนคิดว่าท่อสั้นจะเป่าได้ไกลกว่าเพราะลมแรงๆอยู่ในท่อ บางคนคิดว่าท่อยาวจะเป่าได้ไกลกว่าเพราะลมดันในท่อได้นานๆ เราจึงทดลองเป่าดูครับ พบว่าท่อยาวประมาณ 1 เมตรเป่าได้ไกลกว่าท่อสั้นๆ 10-15 เซนติเมตรมาก
สาเหตุที่เป็นเช่นนี้ก็เพราะเวลาเราเป่าลมเข้าไปในท่อ ลมจะดันกระสุนให้วิ่งไปข้างหน้าได้เฉพาะตอนกระสุนอยู่ในท่อเท่านั้น พอกระสุนพ้นท่อออกไปแล้วลมก็กระจายตัวอยู่แถวๆปากท่อไม่สามารถผลักกระสุนให้วิ่งเร็วขึ้นไปอีกแล้ว ดังนั้นท่อยาวๆทำให้ลมผลักกระสุนได้นานทำให้กระสุนมีความเร็วสูงกว่า แต่ถ้าท่อยาวมากไป (เข่นยาว 2-4 เมตร) ลมไม่พอกระสุนก็จะวิ่งช้าลงด้วยแรงเสียดทานในท่อครับ
หลักการเดียวกันนี้อธิบายว่าทำไมกระสุนชนิดเดียวกันยิงจากปืนสั้นจะวิ่งช้ากว่าปืนยาวครับ ในกรณียิงปืน ก๊าซที่เผาไหม้และขยายตัวจากสารพวกดินปืนจะทำหน้าที่แทนการเป่าของเรา ปืนยาวมีลำกล้องที่ยาวกว่าทำให้ก๊าซมีเวลาดันหัวกระสุนได้นานกว่า กระสุนจึงวิ่งออกไปด้วยความเร็วสูงกว่าครับ
จากนั้นผมก็แนะนำให้เด็กรู้จักกับ Strandbeest (= beach animal) ที่เป็นสิ่งประดิษฐ์/งานศิลปะโดยคุณ Theo Jansen มันประกอบด้วยท่อ PVC พลาสติกต่อกันแล้วเดินได้ด้วยพลังลมครับ
มีของเล่นเป็นชุด kit ที่เราเอามาต่อเล่นเองได้ดังในคลิปนี้ครับ:
ผมเอาตัวที่ต่อแล้วสองตัวมาให้เด็กๆสังเกตการทำงานและเล่นแข่งกันครับ:
สำหรับเด็กๆอนุบาลสาม ผมให้ทดลองกดหลอดฉีดยาที่ใส่น้ำและใส่อากาศไว้ โดยผมอุดปลายหลอดแล้วให้เด็กๆกด เด็กๆจะพบว่าหลอดที่ใส่น้ำกดไม่ให้น้ำเล็กลงไม่ได้ แต่หลอดที่ใส่อากาศไว้จะกดให้อากาศเล็กลงได้
จากนั้นเด็กๆก็เล่นแม่แรงไฮดรอลิกหลอดฉีดยาสู้กับผม เด็กๆพบว่าสามารถสู้กับแรงผมได้สบายมากเมื่อใช้แม่แรงแบบนี้ แต่ถ้ากลับข้างกันผมก็สามารถกดชนะเขาได้ง่ายๆเหมือนกัน ผมแจกแม่แรงให้เด็กไปเล่นกันเป็นคู่ๆให้สังเกตแรงที่ต่างกันที่หลอดฉีดยาทั้งสองข้างครับ
