หน้าหลัก » Blogs » ชั้นเรียนประถม – ประสมศาสตร์ประสานศิลป์ STEM ตอนที่ 23 – ฟิสิกส์ในชีวิตประจำวัน

สารบัญ

บทความที่เกี่ยวข้อง


ฟิสิกส์ในชีวิตประจำวัน

เรามักมีประสบการณ์โดยตรงว่า ฟิสิกส์อยู่ทุกหนทุกแห่งรอบตัวเรา แม้ว่าบางครั้งเราอาจไม่รู้ตัว เราจะสัมผัสฟิสิกส์ ทุกครั้งที่เรานั่งในอ่างอาบที่เต็มไปด้วยน้ำ ทุกครั้งที่เคลื่อนย้ายกล่องหรือวัตถุหนัก และทุกครั้งที่เราเล่นลูกบอล รวมทั้งเมื่อเราเปิดวิทยุเพื่อฟังข่าวเกี่ยวกับลมฟ้าอากาศ เราก็จะได้ยินเรื่องราวของฟิสิกส์ที่มีอิทธิพลต่อการพยากรณ์อากาศ

ทุกคนคงเคยอยู่ท่ามกลางฝูงชน (Crowd of people) แล้วพยายามหาทางออก (Exit) โดยเร็ว เหมือนเกิดกรณีฉุกเฉิน ก็จะประสบ “แรงกดดัน” (Pressure) ซึ่งก็คือปริมาณของแรง (Force) ที่อัดลงตรงบริเวณพื้นผิว (Surface area) ใดพื้นผิวหนึ่ง

และผู้คนคงจะรู้สึกร้อนขึ้น เมื่อแย่งกันออกประตูใดประตูหนึ่ง และนี่คือ ความรู้สึกของโมเลกุลอากาศ (Air molecule) เมื่อมีแรงกดดันที่สูงขึ้น ความร้อนก็จะทำให้อุณหภูมิสูงขึ้นตาม คำถามที่ตามมาก็คือ อะไรจะเกิดขึ้นถ้าแรงกดดันลดต่ำลง อุณหภูมิจะลดต่ำลงด้วยหรือไม่?

หากเราลองเป่าลูกโป่ง (Balloon) ด้วยลมหายใจของเราเองให้พองออกเต็มที่ โดยขยายออก (Stretch) มิให้เกินจุดจำกัด (Limit) กล่าวคือ มิให้ลูกโป่งแตก (Popping) แล้ววางลูกโป่งบนชั้นวางที่ว่าง (Empty) ในช่องแช่แข็ง (Freezer) ในตู้เย็นที่บ้านหรือในชั้นเรียนประถมศึกษาเป็นเวลา 24 ชั่วโมง จากนั้นเอาลูกโป่งออก แล้วตอบคำถามต่อไปนี้

ลูกโป่งดูแตกต่างจากครั้งแรกก่อนนำเข้าช่องแช่แข็งหรือไม่? มันจะดูเล็กลงและเหี่ยวย่น (Wrinkle) หรือไม่? แล้วอะไรจะเริ่มเกิดขึ้นกับลูกโป่ง ทันทีที่เราดึงมันออกจากช่องแช่แข็ง และเอาไปไว้สภาพแวดล้อมที่อุ่นขึ้นในห้องครัว? ลูกโป่งจะเริ่มต้นขยายตัวกลับไปเท่าขนาดเดิมเมื่อนำมันถูกเข้าไปในตู้เย็นในครั้งแรก หรือไม่?

หากเราถ่ายทำวีดิทัศน์ (Video-tape) ของเหตุการณ์ (Event) ตั้งแต่ต้นจนจบ แล้วจะเห็นผล (Effect) อย่างชัดเจน แต่เพื่อให้เข้าใจความสัมพันธ์ของอุณหภูมิกับแรงกดดัน เราต้องมองลึก (Zoom down) ถึงระดับของโมเลกุลอากาศที่อยู่ภายในลูกโป่ง

โมเลกุล ประกอบด้วยอะตอม (Atom) 2 หน่วยขึ้นไป อะตอมเป็นหน่วยย่อยเล็กสุดของตัวต่อ (Building block) ในธรรมชาติ ตัวอย่างเช่น โมเลกุลของออกซิเจน (Oxygen) ประกอบด้วย 2 อะตอมของออกซิเจนที่มาผสม (Bond) กัน เมื่อเราหายใจเอาออกซิเจนเข้าปอด เรากำลังเอาโมเลกุลออกซิเจนเข้าสู่ร่างกาย ส่วนโมเลกุลของน้ำ ประกอบด้วย 1 อะตอมของออกซิเจน ผสมกับ 2 อะตอมของไฮโดรเจน (Hydrogen)

เราอาจคิดถึงโมเลกุลอากาศ เหมือนลูกบอลเล็กๆ ที่เคลื่อนไหวอยู่ตลอดเวลา แล้วกระเด้งออก (Bounce off) จนเกิดแรงกดดันไปที่พื้นผิว ซึ่งเป็นกรณีเดียวกับที่เกิดขึ้นภายในผนังของลูกโป่ง

แหล่งข้อมูล:

  1. Sawah, Rihab and Anthony Clark. (2015). The Everything STEM Handbook – Help Your Child Learn and Succeed in the Fields of Science, Technology, Engineering, and Math. Avon, MA: Adams Media.
  2. Importance of Physics: Fundamental Science in Everyday Lives - https://blog.udemy.com/importance-of-physics/ [2016, December 1].

สมาชิกที่ใช้งานอยู่ขณะนี้ คน