หน้าหลัก » Blogs » ชั้นเรียนประถม – ประสมศาสตร์ประสานศิลป์ STEM ตอนที่ 52 – แม่เหล็ก (1)

สารบัญ

บทความที่เกี่ยวข้อง


แม่เหล็ก

เราคงเคยเล่นแม่เหล็ก (Magnet) มาก่อนในช่วงหนึ่งของชีวิต โดยเฉพาะช่วงที่เป็นเด็ก และเห็นว่าวัตถุโลหะ (Metal object) อะไรที่แม่เหล็กสามารถดึงดูดมา แต่สิ่งที่สนุกมากว่าการเล่นแม่เหล็กก็คือ การสร้าง (Create) แม่เหล็กขึ้น ซึ่งมิได้ซับซ้อน (Uncomplicated) อย่างน่าประหลาดใจ

เพียงรวบรวมวัสดุต่อไปนี้ - เข็มเย็บผ้า (Sewing needle) 1 อัน เข็มหมุด (Straight pin) ที่มีหัวโลหะ (Metal head) 4 อัน แม่เหล็กแท่ง (Bar) ที่แข็งแกร่ง 1 แท่ง และเข็มทิศ 1 อัน

หากด้านข้างของแม่เหล็กมิได้ติดฉลาก (Label) ตัวอักษร N (= North หรือทิศเหนือ) และ S (=South หรือทิศใต้) ก็ให้เด็กใช้เข็มทิศในการแยกแยะระหว่าง N กับ S

จากนั้นให้เด็กนำด้านข้าง (Side) หนึ่งของแท่งแม่เหล็ก มาจ่อใกล้ด้านข้างของเข็มทิศที่ติดฉลาก N ซึ่งปรกติเป็นที่มีสีแดง หากด้าน N ของเข็มทิศถูกดึงดูด (Attracted) ไปยังด้านข้างของแม่เหล็กที่เด็กนำมาใกล้ แสดงว่าด้านนั้นเป็น S หรือทิศใต้ ให้เด็กบันทึกว่า ด้านไหนของแม่เหล็กเป็น S หรือทิศใต้

แล้วให้เด็กกระจาย (Scatter) เข็มหมุดทั้ง 4 อัน บนโต๊ะ โดยห่างกัน (Apart) เพียง 2 – 3 นิ้ว เพื่อมิให้สัมผัสกัน จากนั้นให้เด็กจับหัวเข็มเย็บผ้าด้วยมือข้างหนึ่ง แล้วมืออีกข้างหนึ่งจับแท่งแม่เหล็ก และให้เด็กแกว่งไกว (Stroke) เข็มเย็บผ้าจากหัว (Head) ถึงปลาย (Tip) โดยจ่อใกล้ด้านหนึ่ง¬ของแท่งแม่เหล็ก อาทิ N หรือทิศเหนือ

ให้เด็กลองทำซ้ำ (Repeatedly) ในทิศทาง (Direction) เดียวกัน อย่างมั่นคง (Steady) ด้วยความเร็วปานกลาง (Medium speed) ประมาณ 5 – 10 ครั้ง จากนั้นบอกให้เด็กนำปลายเข็มเย็บผ้าในมือไปสัมผัสกับเข็มหมุดอันหนึ่งที่อยู่บนโต๊ะ แล้วให้เด็กยก (Lift up) มือข้างที่จับเข็มเย็บผ้า ตั้งคำถามว่า เข็มเย็บผ้าดูดเข็มหมุดนั้นขึ้นมาไหม?

ให้เด็กสังเกตว่า เข็มเย็บผ้าในมือของเขาดูดเข็มหมุดมากกว่า 1 อันบนโต๊ะหรือไม่? แล้วให้เด็กทดสอบว่า เข็มเย็บผ้าในมือเขาสามารถดึงดูดเข็มหมุดขึ้นมาทั้ง 4 อันในเวลาเดียวกันหรือไม่? ถึงตอนนี้ เด็กคงคิดออก (Figure out) ว่า เขาได้สร้างแม่เหล็กขนาดเล็ก (Tiny) จากเข็มเย็บผ้าแล้ว ช่างน่าตื่นเต้นไม่น้อย

เพียงเอาด้านหนึ่งของแท่งแม่เหล็กแกว่งไกวใกล้วัตถุโลหะ อาทิ เข็มเย็บผ้า ซึ่งทำด้วยเหล็กกล้า (Steel) เราก็สามารถสร้างแม่เหล็กอย่างถาวร (Permanent magnet) จากเข็มเย็บผ้าได้ อย่างไรก็ตาม แม่เหล็กดังกล่าว มี¬¬ขนาดเล็กและไม่แข็งแรง (Weak) ดังนั้น มันจะดูดวัตถุเล็กๆ อาทิ เข็มหมุด เท่านั้น

คำถามต่อไปจากเด็กอาจเป็น “แล้วมีวิธีขจัดแม่เหล็ก (De-magnetize) ออกจากเข็มเย็บผ้าหรือไม่?” การขจัดแม่เหล็กออกจากวัตถุ เป็นการทำให้แม่เหล็กสูญเสียคุณสมบัติของแม่เหล็ก (Magnetic property) หรือคุณสมบัติของการดึงดูด คำตอบก็คือ มีวิธีง่ายและเร็วในการขจัดแม่เหล็กออกจากวัตถุ

แหล่งข้อมูล:

  1. Sousa, David A. and Tom Pilecki. (2013). From STEM to STEAM – Using Brain-Compatible Strategies to Integrate the Arts. Thousand Oaks, CA : Corwin – A SAGE Company.
  2. Magnet - https://en.wikipedia.org/wiki/Magnet [2017, June 22].

สมาชิกที่ใช้งานอยู่ขณะนี้ คน