เร่อื ง ปรากฏการณ ์ อากาศ ณ อุณหภูมิต่างๆ
อากาศ การทดลอง ที่ 1
ปัม๊ ขวดและลฟิ ต์เทียน
สิง่ ทีพ่ บเห็นในชีวิตประจำวัน
อากาศต้องการพ้นื ที่เพ่ิมมากขน้ึ เมอื่ อุณหภูมสิ งู ขนึ้ จงึ ทำใหเ้ รา
ได้ยินเสยี งอากาศขยายตัวเม่ือล้างขวดหรือแกว้ ด้วยน้ำรอ้ น
และคว่ำไวบ้ นพ้ืนโต๊ะ
ภาพรวมการทดลอง
รูปท่ี 1: วสั ดุอปุ กรณ์ รูปท่ี 2: ควำ่ ขวดอนุ่ ต้งั บนจาน รูปที่ 3: “ปม๊ั ขวด” อุ่นขวดด้วยอณุ หภูมิ
ท่ีแตกต่างกนั
เมอ่ื อากาศเย็นลง อากาศจะต้องการพืน้ ที่นอ้ ยลง เพราะอนภุ าค
ของอากาศจะ “เคลอื่ นท่ี” เขา้ มาใกลก้ ันมากขน้ึ จงึ ทำให้เกิด
แนวคดิ หลักของการทดลอง
ท่ีวา่ งและเกิดการไหลของอากาศข้นึ แต่ในการทดลองน้
ี
เราจะศึกษาการไหลของนำ้ แทน ซง่ึ จะแสดงให้เห็นวา่
อากาศร้อนขยายตวั จงึ ต้องการทอ่ี ยเู่ พมิ่ ขน้ึ อากาศเย็นหดตัว เมือ่ ออกซเิ จนถูกใชใ้ นการเผาไหม้จนหมดไฟจะดับ
เม่ืออากาศเยน็ ตัวลง อนุภาคของอากาศจะยง่ิ เขา้ มาชิดกัน
จึงตอ้ งการที่อยูน่ ้อยลง การจดุ ไฟต้องจดุ ในทีท่ ีม่ ีออกซิเจน
มากขน้ึ ในทางตรงกนั ขา้ ม เมอ่ื อากาศมอี ณุ หภูมสิ งู ขนึ้
ระยะห่างระหว่างอนุภาคของอากาศก็จะเพมิ่ มากขึน้ อากาศ
เร่ิมต้นจาก
© Haus der kleinen Forscher, Germany Thai translation supported by
ซ่ึงมปี รมิ าตรเทา่ เดมิ จงึ ตอ้ งการพื้นที่มากกวา่ อากาศเย็น
l ตั้งคำถามถามเดก็ เช่น มใี ครเคยสังเกตหรือไม่ว่า
วัสดุอุปกรณ ์
เมอ่ื ลา้ งแกว้ ดว้ ยน้ำร้อน และนำไปควำ่ ไวบ้ นพืน้ โตะ๊
l ในการทดลอง เราจะผสมสีกบั นำ้ เยน็ แล้วใหเ้ ดก็ วางจาน
มีเสยี งอะไรเกดิ ข้นึ ทดลองดสู ิ
ไวบ้ นโต๊ะ จากนั้นรนิ น้ำเยน็ ลงไปในจานเล็กนอ้ ย
สำหรบั การทดลองรวม
l เตมิ น้ำร้อนลงไปในขวดประมาณครงึ่ ขวดและปิดฝา
l นำ้ เย็นและน้ำร้อน l ไฟแช็กหรอื ไมข้ ีดไฟ
ใหเ้ ด็กผลัดกนั เขย่าขวดจนกระทัง่ รสู้ ึกวา่ ผวิ ของขวดร้อน
l สนี ้ำหรือสผี สมอาหาร l ถังนำ้ หรืออ่างนำ้
l ถ้วยตวงหรือเหยือกนำ้
ทดลองตอ่ ไป
สำหรับเด็ก 2 คน
l เทน้ำรอ้ นออกแลว้ คว่ำปากขวดวางลงบนจานทมี่ นี ้ำส ี
l วางเทยี นถ้วยตัง้ ไว้ตรงกลางจาน จุดเทียนและเอามอื อังไฟ
l ขวดพลาสติกแข็ง (0.5 ลิตร) ลอกฉลากออกด้วย
ทันที (รปู ที่ 2)
(ให้หา่ งจากเปลวไฟในระยะท่ปี ลอดภัย) อากาศบรเิ วณน้ัน
l รอสักคร่แู ละสังเกต (รูปที่ 3) เกิดอะไรข้นึ กับน้ำสีในจาน
อุ่นหรือเยน็
l แกว้ นำ้ (หลายขนาด)
นำ้ สีเคล่ือนท่อี ย่างไร เมื่อเวลาผา่ นไปคดิ วา่ ขวดจะยังคงอุ่น
l นำแกว้ นำ้ ครอบเทยี นถว้ ยบนจาน (รปู ท่ี 4) เกดิ ขน้ึ อะไรขนึ้
l เทียนถ้วยหลาย ๆ ถ้วย
l จาน
อยู่หรือไม่ เดก็ ๆคิดวา่ เกิดอะไรขน้ึ เราจะปลอ่ ยให้ขวด
ไส้เทียนยงั คงลกุ ไหม้ตอ่ ไปได้อีกหรือไม ่ เกดิ อะไรข้ึนกบั นำ้
ตง้ั อยู่เชน่ นีน้ านๆไดห้ รือไม่
ที่อยใู่ นจาน
(รปู ที ่ 1)
l การทดลองตอ่ ไป แตล่ ะกลมุ่ จะไดร้ บั แกว้ นำ้ จะเกดิ อะไรขนึ้
l จุดเทยี นถว้ ยวางไว้บนจานหลายๆใบ แลว้ ลองใช้แก้ว
เมอ่ื ควำ่ แก้วลงบนจานที่มีน้ำส
ี ขนาดต่างๆกนั ครอบเทียนไว้ เทยี นแตล่ ะเลม่ ดบั พรอ้ มกนั
หรอื ไม ่ เลม่ ไหนจุดติดไดน้ านกวา่ กนั
เร่ือง ปรากฏการณ ์ อากาศ ณ อุณหภูมติ ่างๆ
อากาศ การทดลอง ท่ี 1
รูปท่ี 4: ครอบแกว้ ลงบนเทียนไข ปัม๊ ขวดและลฟิ ตเ์ ทียน
รปู ที่ 5: ลิฟตเ์ ทียน
เกดิ อะไรข้ึน
เมือ่ ตงั้ ขวดอ่นุ ไวบ้ นจาน จะสังเกตเห็นวา่ นำ้ ถกู ดดู เขา้ ไปในขวด
การทดลองทีส่ อง สามารถสงั เกตเหน็ ปรากฏการณห์ ลาย ๆ อย่าง
ระดับนำ้ ในขวดจะเพ่ิมข้ึนในช่วงระยะเวลาหนง่ึ เมอ่ื แตะขวด
ไดภ้ ายในเวลาไม่นานนกั เทียนที่ถูกครอบด้วยแกว้ จะดบั
จะรสู้ กึ วา่ อุณหภูมขิ องขวดลดลงตลอดเวลา จนกระทัง่ อากาศ
นอกจากนัน้ นำ้ ในแกว้ ยงั เพม่ิ สูงขนึ้ เรอ่ื ย ๆ และเนอื่ งจาก
ในขวดมอี ุณหภมู เิ ท่ากับอุณหภูมหิ อ้ ง
เทยี นถ้วยมีน้ำหนกั เบา จึงลอยอยู่เหนอื ผิวนำ้ ได ้ ทำให้
เราสามารถสร้าง “ลฟิ ต์เทียน” ขึ้นมาได้ (รปู ท ี่ 5)
คำแนะนำ
หลงั จากคว่ำขวดทีถ่ กู ทำให้อนุ่ บนพ้ืนโตะ๊ (เปียกเลก็ นอ้ ย)
สกั ครหู่ นง่ึ จะเกิดเสยี งประหลาดขนึ้ เหมอื นกบั เสียงท่ีเรา
ลองใชน้ ำ้ รอ้ นทมี่ อี ณุ หภมู ติ า่ ง ๆ สำหรบั ทำใหผ้ ิวด้านใน
ลา้ งแก้วด้วยน้ำรอ้ นน่นั เอง
ของขวดแกว้ รอ้ น ปรมิ าณน้ำที่ไหลเข้าไปในขวด
ก็จะแตกตา่ งกนั (รปู ที่ 3)
ทำไมเปน็ เชน่ นัน้
เอาอากาศน้ีไว้ไดด้ ้วยการครอบแกว้ ลงบนเทียน เทียนจะตอ้ ง
ใช้ออกซิเจนชว่ ยให้ตดิ ไฟ และออกซิเจนภายในแกว้ กถ็ กู ใช้
การใหค้ วามร้อนแก่ขวดเปน็ การเพ่มิ อุณหภูมิใหก้ ับพืน้ ผิว
หมดไปอยา่ งรวดเรว็ อากาศจากภายนอกไมส่ ามารถเข้าไป
ภายในขวด รวมถึงอนุภาคของอากาศภายในขวดด้วย
แทนทีไ่ ด ้ เทียนจึงดับ เมอื่ เทยี นดบั อากาศภายในแกว้
อากาศท่ีอุ่นขึ้นนจ้ี ะฟุ้งกระจายอยูเ่ ต็มขวดและอนุภาคของ
จะคอ่ ย ๆ เยน็ ลง และจะตอ้ งการพ้ืนทน่ี ้อยกว่าเดิม ทปี่ ากแกว้
อากาศจะอยหู่ า่ งกนั มากข้ึนเนอ่ื งจากความรอ้ น เม่อื อากาศ
มีแรงดันอากาศ หากไมไ่ ดค้ ว่ำแก้วไวใ้ นนำ้ อากาศภายนอก
เยน็ ตัวลง อนุภาคเหล่าน้ีจะ “เคล่ือนท”ี่ เขา้ มาชดิ กันมากข้นึ
จะเข้าไปยังที่ว่างในแก้วได้
จึงไม่จำเป็นต้องใช้พ้นื ทภี่ ายในขวดทง้ั หมด ทำใหเ้ กิดพืน้ ทว่ี า่ ง
แต่เนอื่ งจากปากแกว้ ถกู ลอ้ มรอบด้วยนำ้ นำ้ จงึ ถูกดนั เขา้ ไป
แตอ่ ากาศไม่สามารถไหลเข้าไปได ้ เนื่องจากมนี ้ำอยรู่ อบ
ในแกว้ เพราะแรงดนั อากาศภายนอกสูงกวา่ แรงดันอากาศ
ปากขวด นำ้ จงึ เข้ามาแทนทตี่ รงท่ีว่างในขวด
ภายในแกว้ แรงดนั นจ้ี ะกระทำตอ่ นำ้ ท้ังหมด อากาศภายใน
น้ำในจานจะถกู แรงดันอากาศทง้ั จากภายในขวดและรอบ ๆ
แก้วก็ออกแรงดนั เชน่ กัน แตม่ ีแรงดันนอ้ ยกว่า แรงดนั อากาศ
ขวดกระทำ แต่เน่อื งจากแรงดนั อากาศในขวดนนั้ มีค่านอ้ ยกว่า
ภายนอกจึงสามารถเอาชนะได ้ และดนั นำ้ เข้าไปในแก้ว
แรงดันอากาศรอบ ๆ ขวด อากาศภายนอกจึงดันนำ้ เข้าไป
ปรมิ าณหน่งึ จนกระทง่ั แรงดันอากาศภายในแก้วเทา่ กบั
ในขวดได้ จนกระท่ังแรงดนั อากาศภายในขวดเทา่ กบั แรงดนั
แรงดนั อากาศภายนอกแกว้ เกดิ ความสมดลุ ระดบั น้ำ
อากาศนอกขวด เกดิ ความสมดุลของแรงดันอากาศ ระดบั นำ้
ในแก้วจึงไมเ่ พ่ิมขน้ึ อกี ตอ่ ไป
ในขวดจงึ ไม่เปลย่ี นแปลงอกี ต่อไป
ในการทดลองทีส่ องก็เช่นกนั เราได้เริ่มตน้ จากอากาศอ่นุ
อากาศทอี่ ยเู่ หนือเปลวไฟนนั้ จะอ่นุ เด็ก ๆ สามารถ “ดกั จับ”
เร่อื ง ปรากฏการณ ์ แรงดนั อากาศ
อากาศ การทดลอง ท่ี 1
กักน้ำไวไ้ ด้
สงิ่ ที่พบเห็นในชีวิตประจำวัน
เม่อื ขึน้ ทสี่ ูง ๆ เชน่ เม่อื ข้ึนภูเขาสูง ๆ เวลาเคร่ืองบนิ ขนึ้ และลง
หรอื เมอ่ื อยใู่ นลฟิ ตท์ เี่ คลอื่ นขน้ึ ไปยงั ชน้ั สงู ๆ เรามกั จะเกดิ อาการ
หูอ้ือ สาเหตุนั้นมาจากแรงดันอากาศท่แี ตกต่างกนั น่ันเอง
แล้วแรงดันอากาศคอื อะไร และเกดิ ขน้ึ ไดอ้ ย่างไร
ภาพรวมการทดลอง
รูปที่ 1: วสั ดอุ ปุ กรณ์ รูปท่ี 2: กดกระดาษปิดปากแกว้ รปู ท่ี 3: แก้วน้ำต้งั อย่บู นมือ
การทดลองนป้ี ระกอบดว้ ย 2 ส่วนคือ การอธบิ ายแรงดันอากาศ
แนวคิดหลักของการทดลอง
โดยวิธเี ติมนำ้ ลงไปในแก้วใบหนง่ึ โดยไมใ่ ห้นำ้ หกออกมาจาก
แก้วเมอ่ื ควำ่ แก้ว ไม่ใชม่ ายากล แต่เกดิ จากแรงดนั อากาศ
อากาศมีน้ำหนกั และอากาศมแี รงดัน บนทส่ี งู จะมแี รงดัน อากาศนอ้ ยกวา่ บนพนื้ ดิน
ท่ดี นั กระดาษซ่งึ ปิดปากแก้วไว้แน่น อกี เรือ่ งคือ แรงดนั อากาศ
ช่วยในการถ่ายเทนำ้ จากภาชนะใบหนง่ึ ไปยังอกี ใบหน่งึ
เริม่ ตน้ จาก
โดยไม่ตอ้ งใช้ปากดดู แตใ่ ช้หลอดดดู แทน
l ต้งั คำถามถามเดก็ ตัวอย่างเชน่ ใครเคยรสู้ ึกหูออื้ บ้าง
วัสดุอุปกรณ์
และมอี าการหรือความรสู้ ึกเปน็ อย่างไร
l ให้เดก็ ๆ ต ัดกระดาษแขง็ เป็นรปู วงกลมหรอื ส่เี หล่ยี ม
© Haus der kleinen Forscher, Germany Thai translation supported by
l ต่อจากนน้ั ครูอธบิ ายให้เดก็ ๆ เ ขา้ ใจวา่ รอบ ๆ ต วั เรา
เพอ่ื ใชป้ ดิ ปากแก้ว โดยกระดาษควรมีขนาดใหญ่กว่า
สำหรับเด็ก 2-3 คน
มอี ากาศอยู่ และอากาศมีแรงดนั กระทำต่อวัสดุทุกอย่าง
ปากแก้วประมาณ 1 เซนตเิ มตร กระดาษที่กว้างกว่า
l อา่ งน้ำพลาสติกขนาดใหญ่
เชน่ ภายในหูของเรา ทำใหเ้ กิดอาการหูอื้อ ซงึ่ พิสจู นไ์ ด ้
ขอบแกว้ มากจะช่วยให้คว่ำแก้วได้สะดวก
l ถว้ ยตวงหรือเหยือกนำ้
จากการทดลองตอ่ ไปนี
้ l หลงั จากนนั้ เทนำ้ ลงในแกว้ ให้เตม็
l กรรไกร
l ให้เด็ก ๆ ท ำการทดลองนโ้ี ดยมีภาชนะขนาดใหญร่ อง
l แก้วขนาดเลก็ ท่ีมขี นาดพอดมี อื เด็ก
l ฝาพลาสติกกล่องไอศกรมี หรอื กระดาษแขง็
ทดลองต่อไป
สำหรบั เด็กทุกคน
l ใหเ้ ดก็ ๆ ใ ชก้ ระดาษปดิ ปากแก้วให้สนทิ l ใครสามารถทำให้น้ำไมไ่ หลออกจากแก้วทค่ี วำ่ ลงไดบ้ า้ ง
l แผน่ กระดาษแข็งเรียบ (เชน่ โปสตก์ าร์ด)
l ใชม้ อื กดกระดาษให้ตดิ กับปากแก้วให้แนน่ (รปู ที่ 2) และนำ้ ถูก “กกั ” ไว้ในแกว้ ได้นานเทา่ ใด
l คว่ำแก้วลงชา้ ๆ ใ หแ้ กว้ ตัง้ อยูบ่ นปลายฝา่ มอื l เราจะทดลองกับแกว้ ที่เติมนำ้ เพยี งครง่ึ เดียวได้หรือไม่
สำหรบั ทำการทดลองเพิ่มเติม
l แกว้
ตอนนก้ี ระดาษจะอย่ดู า้ นลา่ ง (รูปท่ี 3) l ใหเ้ ด็ก ๆ ท ดลองโดยใชฝ้ าปิดแกว้ ทที่ ำจากวสั ดอุ น่ื ๆ
l หลอดดดู l หากแกว้ ตั้งอยบู่ นนวิ้ ได้ตรง จะไมม่ นี ้ำไหลออกมาจากแก้ว (เช่น ฝาพลาสตกิ แผน่ ใส กระดาษแบบอน่ื เป็นตน้ )
l ถามเดก็ ๆ ว า่ จะเกดิ อะไรข้ึนเมอื่ ค่อย ๆ ด ึงแกว้ ข้ึนด้านบน ฝาที่ทำจากวสั ดปุ ระเภทใดเหมาะสมกับการทดลองน้ที ีส่ ดุ
(รปู ที ่ 1)
l ให้เดก็ ๆ ท กุ คนนบั หนึง่ ถงึ สามเพ่อื สรา้ งความตื่นเตน้
จากนัน้ ให้เดก็ ยกแก้วขึน้ ด้านบนช้า ๆ
เรอ่ื ง ปรากฏการณ ์ แรงดันอากาศ จะเปยี กและอ่อนตวั มากขน้ึ เร่ือย ๆ จ นกระทั่งหล่นลงในท่สี ุด
อากาศ การทดลอง ที่ 1 วัสดุกนั น้ำ เชน่ ฝาพลาสตกิ แผน่ ใส กระดาษเคลอื บ
จะสามารถกักน้ำไว้ไดน้ านกว่ากระดาษ
รูปที่ 4: นำ้ ถกู กักไว้ในแก้ว กักนำ้ ไว้ได้
รปู ที่ 5: จ่มุ หลอดดดู ลงไป รูปที่ 6: ใชน้ ิว้ ปิดปากหลอดดดู
ในเหยอื กน้ำให้ลึก เพ่อื กกั นำ้ ไว้ในหลอด เกิดอะไรขน้ึ
นำ้ จะถูก “กกั ” ไวใ้ นแกว้ ไดอ้ ยา่ งนา่ ประหลาดใจ
โดยไมไ่ หลออกจากแก้ว (รูปท ี่ 4) แต่จะเกิดขึน้ ได
้
ก็ตอ่ เมอื่ เดก็ ๆ ใ ชก้ ระดาษปิดปากแก้วสนิท และถอื แกว้
ต้งั ฉากกับพ้นื ในแนวดง่ิ โดยท่ีไมเ่ อยี งแก้ว กระดาษแข็ง
คำแนะนำ
เมอื่ จุ่มหลอดดูดลงไปในเหยอื กน้ำ นำ้ จะไหลเข้ามาในหลอด
(รปู ท ี่ 5) เมอื่ ใชน้ ว้ิ อดุ ปลายหลอดดดู ดา้ นหนง่ึ ไว ้ นำ้ จะไมไ่ หล
แจกหลอดดูดและแก้วเปล่าใหเ้ ดก็ แตล่ ะคน วางเหยอื กนำ้
ออกจากหลอด และเด็ก ๆ จ ะถา่ ยเทนำ้ มายังแก้วได ้ (รปู ท่ ี 6)
ท่ใี ส่น้ำไวข้ า้ งเด็ก ให้เดก็ ๆ แ ขง่ ขนั กันเตมิ นำ้ ให้เตม็ แกว้
ระดบั นำ้ ภายในหลอดคอื ระดบั ความสงู ของนำ้ ในเหยอื กนน่ั เอง
เร็วทส่ี ดุ โดยใชห้ ลอดดูด แตไ่ มใ่ ห้ใชป้ ากดดู นำ้ ครูอาจเลอื ก
เม่อื เดก็ ๆ จ ุ่มหลอดดดู ลงไปในเหยอื กลึกขึน้ กจ็ ะสามารถ
วัสดอุ ่ืน ๆ ม าใช้ทดลองได ้ เช่น ลูกโปง่ ช้อนคันเล็ก ๆ
ถ่ายเทนำ้ ได้มากข้นึ
โดยมขี ้อแม้วา่ ห้ามสมั ผสั เหยือกน้ำ
ทำไมเปน็ เช่นนั้น
แรงดันอากาศภายนอกแก้วจะออกแรงดนั กับกระดาษ
ท่ปี ิดปากแกว้ อยตู่ ลอดเวลา และสามารถ “เอาชนะ” แรงดนั
โลกของเราลอ้ มรอบดว้ ยชั้นของก๊าซและอากาศท่เี รยี กวา่
อากาศภายในแก้วได้ น้ำจึง “ถูกกัก” อยใู่ นแกว้ และเมอื่ เรา
ชัน้ บรรยากาศ โดยมีความสงู หลายกโิ ลเมตร จงึ กลา่ วได้ว่า
ใช้กระดาษบาง ๆ จ ะสงั เกตเหน็ ได้ชัดเจนวา่ แผ่นกระดาษน้นั
เราใช้ชีวิตอย่ภู ายใน “ทะเลอากาศ” ขนาดมหมึ า
โค้งเว้าเขา้ ไปภายในแกว้
อากาศกเ็ หมอื นกบั น้ำ ประกอบดว้ ยอนุภาคขนาดเลก็
นอกจากน ี้ เรายังสามารถทดลองแบบเดยี วกันนีท้ ีร่ ะดบั
จำนวนมากและมีนำ้ หนกั เชน่ พน้ื ทีข่ นาด 1x1 เซนตเิ มตร
ความสงู 10 เมตรได้ โดยท่ยี ังสามารถกักนำ้ ไว้ได้
จะตอ้ งรบั นำ้ หนกั ของอากาศที่มีขนาดประมาณ 1 กิโลกรัม แรงดันอากาศใกลพ้ น้ื ดนิ มคี า่ สงู กว่าในทสี่ งู ความแตกต่าง
อากาศจงึ มแี รงดนั เรยี กวา่ ความดนั อากาศน่นั เอง
ของแรงดันอากาศเป็นสาเหตใุ หร้ ู้สกึ ไมค่ ่อยสบายภายในห
ู
น้ำ “ถูกกกั ” ไวใ้ นแก้วไดเ้ ม่ืออากาศภายนอกมแี รงดันมากกวา่
เม่อื อยู่ในเครือ่ งบินหรอื ในลฟิ ต์ การเคย้ี วหมากฝรง่ั จะช่วย
อากาศบริเวณปากแกว้ ท่คี ว่ำลง เมอ่ื สงั เกตด ี ๆ จะพบวา่
ปรับแรงดนั อากาศภายในหูใหส้ อดคล้องกบั แรงดันอากาศ
มีนำ้ ไหลออกมาจากแก้วเลก็ นอ้ ย และกระจายออกไป
ภายนอกได้เร็วขน้ึ
เช่น ตามขอบแก้ว ทำให้อากาศบนผิวน้ำกระจายตวั เปน็
บรเิ วณกว้างข้นึ จึงสูญเสยี กำลงั และเกิดแรงดันท่ตี ่ำกวา่ ขนึ้
เร่อื ง ปรากฏการณ์ อากาศ ณ อุณหภูมิต่างๆ
อากาศ การทดลอง ที่ 2
ลูกโป่งพองโตและขวดบุบเองได้
ส่ิงทีพ่ บเห็นในชีวิตประจำวัน
หลงั จากตม้ ไขใ่ หม่ ๆ ถ้านำไข่ที่ตม้ ไปแชใ่ นน้ำเย็นทนั ทจี ะทำให้
ไข่ปอกงา่ ยไม่ติดเปลอื ก หรอื บางคร้ังการเปดิ ขวดแยมมักทำได้
ยากและมีเสียง “คลกิ ” เกดิ ขนึ้ ดว้ ยเสมอ ทำไมจงึ เป็นเช่นนั้น
ภาพรวมการทดลอง
รปู ที่ 1: วัสดอุ ปุ กรณ์ รปู ท่ี 2: สวมลูกโปง่ ไว้ท่ีปากขวด รปู ท่ี 3: ขวดท่ีไดร้ ับความรอ้ น
ทำให้ลูกโปง่ พองโตขึน้
วัสดุหลายประเภทจะขยายตวั เม่ือได้รบั ความร้อน เช่น เหล็ก
แนวคดิ หลักของการทดลอง
ของเหลว แต่การขยายตัวนั้นเกิดขน้ึ นอ้ ยจนเรามองไมเ่ ห็น
แตถ่ ้าก๊าซหรอื อากาศมารวมตัวกนั เราจะมองเหน็ การขยายตวั
อากาศรอ้ นขยายตวั และอากาศเย็นหดตัว อากาศร้อน
อากาศเย็นเคลอ่ืี นท่ีชา้ ทำให้แรงดันอากาศลดลง
ไดอ้ ยา่ งชดั เจน ดว้ ยการทำการทดลองเรื่อง “ลกู โปง่ พองโต”
และเร่ือง “ขวดบบุ เองได”้ ซง่ึ จะลดอณุ หภมู ิของอากาศ
เคล่ือนทเ่ี ร็วทำใหม้ ีแรงดันอากาศมาก
ภายในขวดท่ีปดิ ฝาไว้ ทำให้รูปรา่ งของขวดนัน้ เปล่ียนไป
วัสดุอุปกรณ์
เร่ิมตน้ จาก
© Haus der kleinen Forscher, Germany Thai translation supported by
สำหรบั การทดลองรวม
l ครตู ั้งคำถามกับเด็ก ๆ เช่น หลงั จากต้มไขเ่ สร็จใหม่ ๆ
l เตมิ นำ้ เยน็ ใสถ่ ้วยใบหน่งึ ส่วนอกี ใบหนง่ึ เตมิ น้ำร้อน
l นำ้ เยน็ และน้ำร้อน
มใี ครเคยสังเกตเห็นไหมวา่ ก่อนจะปอกเปลอื ก
l กอ่ นทดลอง ใหเ้ ปา่ ลกู โป่งให้พองและปล่อยลมออกกอ่ น
l เหยือกน้ำ
คุณพอ่ คุณแมน่ ำไข่ไปแช่น้ำเย็นกอ่ นปอกหรือไม่
เพ่ือใหผ้ วิ ลกู โป่งยืดหยุ่นได้ดี
l ถว้ ยขนาดใหญ่ 2 ใบ
และเคยสงสัยหรอื ไม่ว่าทำไมตอ้ งทำเชน่ นั้น
l แจกลกู โปง่ ให้เดก็ คนละ 1 ใบ เพื่อใช้ทำการทดลอง
l ทส่ี ูบลกู โปง่
ทดลองต่อไป
สำหรบั เดก็ 2 คน
l ให้เดก็ เขย่าขวดหรือจับขวดเอยี งไปมาเพ่อื ให้น้ำรอ้ นกระจาย
l ลกู โปง่
l การทดลองแรก ให้เด็กสวมลกู โปง่ ครอบไว้ที่ปาก
ไปท่ัวขวด จากนนั้ ลองจับดูทข่ี ้างขวด หากรสู้ ึกวา่ ขวดอนุ่ ขึน้
l ขวดแกว้ ทรงสงู
ขวดแก้วเปล่า แล้วนำขวดไปตงั้ ไว้ในถ้วยทใ่ี ส่นำ้ รอ้ น
กใ็ ห้เทนำ้ ร้อนออกจากขวดใหห้ มด และปิดฝาขวดใหแ้ น่น
l ขวดพลาสตกิ ขนาด 0.5 ลิตร พรอ้ มฝาปิด
แลว้ ใหเ้ ด็กคอยสังเกตดูที่ลูกโปง่
ให้เด็ก ๆ ส งั เกตการเปลย่ี นแปลงทีเ่ กิดขึน้ กบั ขวดพลาสตกิ
l ขวดแยมพร้อมฝาปิดขนาดตา่ ง ๆ
l เม่อื ลกู โปง่ พองขึ้นแล้ว ใหย้ กขวดออกจากถว้ ยน้ำรอ้ น
แลว้ นำไปตง้ั ไว้ในถ้วยน้ำเย็น ลูกโป่งยังพองอยู่อกี หรอื ไม่
(รูปท่ ี 1)
l การทดลองที่สองให้นำขวดพลาสตกิ มาทดลอง โดยเติม
นำ้ รอ้ นลงไปในขวดประมาณครึ่งขวด แลว้ ปดิ ฝาใหแ้ นน่
ซ่ึงข้ันตอนนค้ี รูอาจชว่ ยเด็กทำ
เรือ่ ง ปรากฏการณ์ อากาศ ณ อณุ หภูมติ ่างๆ
อากาศ การทดลอง ท่ี 2
รปู ท่ี 4: ขวดพลาสตกิ กอ่ น (ซา้ ย) และหลงั จากอากาศเยน็ ตวั ลง (ขวา) ลูกโป่งพองโตและขวดบุบเองได้
รูปท่ี 5: ตรวจสอบแรงดนั อากาศจากเสียง “คลิก” ของฝาขวดแก้ว
เกิดอะไรขึ้น
ทันทีทเ่ี ดก็ ๆ นำขวดไปวางในนำ้ ร้อน ลกู โปง่ จะเริม่ พองขึน้
ถ้าน้ำร้อนในถ้วยยังคงรอ้ นอย่กู ็สามารถทดลองซำ้ ได้เรอื่ ย ๆ
อย่างมหศั จรรย์ (รปู ที่ 3) ปรากฏการณ์นเ้ี กิดยอ้ นกลับได้
ในการทดลองทสี่ อง ขวดจะบุบบี้ราวกับถูกมอื ยกั ษบ์ บี
เมื่อนำขวดไปวางในน้ำเยน็ ลูกโป่งจะค่อย ๆ แ ฟบลง
และมีลกั ษณะเหมอื นกบั “ขวดบุบ” (รปู ท ่ี 4 ขวดขวา)
คำแนะนำ
ขวดแยมที่มีฝาปิดเปน็ พลาสตกิ ท่ียังไม่เคยเปิดฝา เราจะไม่
ในตอนแรกนน้ั เราจะสามารถกดลงตรงกลางฝาได้ (รูปท ่ี 5)
สามารถกดตรงกลางฝาได้ แต่เม่อื เคยเปดิ ฝาแลว้ ครั้งหนงึ่
แตห่ ลงั จากทิง้ ไว้สกั ครู่หนงึ่ จะเกดิ เสียงดงั “คลิก” และฝา
และปดิ ฝาไว ้ เราจะกดตรงกลางฝาไดเ้ ล็กนอ้ ย (รูปท ่ี 5)
จะตดิ แน่นกับขวดแก้วจนเด็ก ๆ ไ มส่ ามารถเปิดเองได
้
เตมิ น้ำร้อนจดั ลงในขวดแกว้ (ระวงั นำ้ รอ้ นลวกมอื ) ขนาด
ชวนเด็ก ๆ ช่วยกันทำแยม เสรจ็ แล้วเตมิ แยมท่ยี ังร้อนอยู่ใส่ใน
ตา่ ง ๆ ก นั ปิดฝาขวดและสวมถุงมอื กนั ความรอ้ นจับขวด
ขวดแก้วและปดิ ฝา เมอื่ แยมและอากาศภายในขวดแกว้ เยน็ ลง
และเอยี งนำ้ กลั้วขวดไปมา จากน้นั ใหเ้ ทนำ้ ออก ปิดฝาขวด จะเกดิ เสยี งดงั “คลกิ ” และฝาจะตดิ แน่นกับขวดแกว้ ชว่ ยให้
อีกครง้ั และรอสักคร่
ู เก็บแยมไดเ้ ป็นเวลานาน
ทำไมเป็นเชน่ นัน้
อากาศประกอบดว้ ยอนุภาคขนาดเลก็ ทีเ่ รามองไมเ่ หน็ ซงึ่ จะ และอากาศจะรวมตัวกันมากขึ้นเท่านนั้ ซง่ึ หมายความว่า
เคลอื่ นทไ่ี ดเ้ รว็ ในอากาศรอ้ น โดยจะผลกั และชนกนั อยา่ งรนุ แรง
อากาศต้องการพืน้ ที่น้อยลงนัน่ เอง อากาศภายในลูกโปง่
ยงิ่ อากาศรอ้ นเทา่ ใด ยงิ่ ทำใหร้ ะยะหา่ งระหวา่ งอนภุ าคมมี ากขนึ้
จึงเคลอื่ นกลบั มายังขวด
อากาศรอ้ นยังต้องการพนื้ ทีม่ ากกวา่ อากาศเย็นทมี่ ีปริมาตร
การทดลองทสี่ อง การขยายตวั ของอากาศรอ้ นทำใหอ้ นภุ าคของ
เทา่ กันอีกดว้ ย นอกจากน้ีอาจเลน่ สนกุ โดยสมมติใหเ้ ด็ก
อากาศภายในขวดมีน้อยกวา่ ในขวดขนาดเท่ากันทม่ี อี ากาศเยน็
แตล่ ะคนคอื อนภุ าคของอากาศ เม่อื อากาศเยน็ ใหเ้ ด็ก
มนั จะชนกันทำใหเ้ กดิ แรงดนั ขนึ้ นน่ั คอื แรงดันอากาศ ซ่งึ จะขนึ้
ยนื ชิดติดกันและเคล่ือนไหวให้น้อยท่ีสุด เมือ่ อากาศรอ้ นข้นึ
อยกู่ บั จำนวนของอนภุ าคทชี่ นกบั พนื้ ผวิ ของวสั ด ุ (เชน่ ผวิ ขวด)
ใหเ้ ด็ก ๆ เต้นซง่ึ จะตอ้ งการพ้ืนที่มากข้ึน
และแรงทอ่ี นภุ าคนกี้ ระทำตอ่ พนื้ ผวิ ทพี่ นื้ ผวิ ของขวดนนั้ ถกู
ในการทดลองแรก เราใหค้ วามรอ้ นแก่ขวดและน้ำภายในขวด
กระทำดว้ ยแรงทั้งจากอนุภาคภายในขวดเองและรอบ ๆ ข วด
ทำใหอ้ ากาศขยายตวั และตอ้ งการพน้ื ทม่ี ากขนึ้ เน่ืองจาก
ในอากาศรอ้ นอนภุ าคเหลา่ นกี้ เ็ คลอ่ื นทอ่ี ยา่ งรนุ แรงและชนกบั ผวิ
ขวดแก้วไมส่ ามารถขยายตัวได ้ อากาศจงึ ตอ้ ง “ขยายตัว”
ของขวดดว้ ยแรงท่มี ากกวา่ เมื่ออากาศภายในขวดเริ่มเย็นตัวลง
จงึ ทำใหล้ กู โป่งพองขน้ึ ได
้ อนุภาคของอากาศจะเร่มิ เคลอื่ นท่ีช้าลงและชนกบั ผวิ ขวดดว้ ย
เมอ่ื นำขวดแกว้ ไปวางในนำ้ เยน็ อากาศภายในขวดจะเยน็ ตวั ลง แรงทนี่ อ้ ยลง และไมม่ อี นภุ าคของอากาศใหมเ่ ขา้ มาแทนท ่ี
อากาศยิ่งเยน็ เทา่ ใด อนุภาคภายในขวดยิ่งเคลื่อนท่นี อ้ ยลง
ขวดจงึ ถกู อากาศภายนอกกดไว ้ ผลกค็ อื ขวดบบุ นน่ั เอง
เร่ือง ปรากฏการณ ์ อากาศเคลอ่ื นไหวได้
อากาศ การทดลอง ที่ 2
เรือสะเทนิ นำ้ สะเทนิ บกและจรวด
สง่ิ ที่พบเห็นในชีวิตประจำวัน
รูปที่ 1: วสั ดอุ ปุ กรณ์ รูปที่ 2: ตัดแกนกระดาษให้มขี นาดพอดี รูปท่ี 3: ลากเส้นรอบแกนกระดาษ
อากาศสามารถผลักส่งิ ต่าง ๆ ใหเ้ คลือ่ นไหวได้ ด้วยเหตุนี
้ แนวคดิ หลักของการทดลอง
เรอื ใบและนักโต้คลืน่ จงึ สามารถเคลือ่ นท่ไี ปบนผิวน้ำได้
แตพ่ ายทุ พ่ี ดั โหมกระหนำ่ อยา่ งรนุ แรงอาจกอ่ ใหเ้ กดิ อนั ตรายได ้
หากพายุแรงถึงขนาดทำใหต้ ้นไมล้ ม้ และหลังคาบา้ นเปิด
เราใช้ประโยชนจ์ ากลมในการผลิตกระแสไฟฟ้า เดก็ ๆ อาจ
เคยสงั เกตเหน็ กังหนั ทีห่ มนุ อยตู่ ลอดเวลาบริเวณรมิ ชายหาด
หรอื ท่อี ืน่ ๆ กงั หนั ลมเหล่านส้ี ามารถผลิตพลังงานท่เี ปน็
ประโยชน์ให้แกม่ นษุ ยไ์ ด
้
ภาพรวมการทดลอง
อากาศเคลื่อนทหี่ รือลมสามารถทำใหว้ ตั ถเุ คลอ่ื นท่ีได้
จงึ จะสามารถทำใหว้ ตั ถุเคลื่อนท่ีได
้
การทดลองน ี้ เดก็ ๆ จะได้สรา้ งเคร่ืองมอื ที่แสดงว่าลมสามารถ
โดยความแรงของลมจะตอ้ งสมั พนั ธ์กับนำ้ หนกั ของวัตถ ุ
ผลกั วตั ถุต่าง ๆ ไดอ้ ยา่ งน่าทงึ่ นอกจากน้ีเด็ก ๆ จะได้สรา้ ง
เรอื สะเทนิ นำ้ สะเทนิ บกทที่ ำงานไดจ้ ริงจากวสั ดธุ รรมชาต
ิ เร่ิมต้นจาก
© Haus der kleinen Forscher, Germany Thai translation supported by
และสร้างจรวดขนาดเล็กพร้อมฐานปล่อยจรวดจากหลอด
และดนิ นำ้ มัน
l ทบทวนการทดลองทผี่ ่านมาเร่ือง “ลมอ่อน ๆ พัดผ่านห้อง”
l สามารถอธิบายไดด้ ้วยการสรา้ งเรอื สะเทินน้ำสะเทินบก
l ชว่ ยกนั รวบรวมรายชื่อสงิ่ ต่าง ๆ ท่ีทำงานไดด้ ้วยพลงั ลม
l เร่ิมจากตดั แกนกระดาษทิชชใู หม้ ขี นาดสัน้ ลง (ประมาณ
วัสดุอุปกรณ ์
(เช่น ว่าว กังหันลม) อาจนำสิ่งของบางอยา่ งหรอื รูปภาพ
10 เซนตเิ มตร) (รปู ที ่ 2) โดยครจู ะตอ้ งชว่ ยเดก็
มาแสดงประกอบด้วย
สำหรับการทดลองรวม
l ถว้ ยพลาสตกิ ขนาดใหญแ่ ละเบา (เชน่ กลอ่ งพลาสตกิ ใสเ่ นย)
ทดลองตอ่ ไป
l มดี คัตเตอร์ (โปรดระวงั : เด็ก ๆ ไม่ควรใชม้ ีดตามลำพัง!)
l ใช้ดนิ นำ้ มันอดุ ตรงช่องวา่ งระหวา่ งแกนกระดาษกับภาชนะ
l แกนกระดาษทิชชู l ปากกา
l จากน้นั ใหเ้ ด็ก ๆ วางถ้วยพลาสตกิ ไวบ้ นโตะ๊ แล้ววาง
ใหม้ ิด (รปู ที ่ 4 ซา้ ย)
แกนกระดาษใหต้ ้ังอยู่ตรงกลางของก้นถ้วย จากนนั้
l ได้เรอื สะเทนิ นำ้ สะเทนิ บกทีพ่ รอ้ มจะใชง้ านแล้ว
สำหรบั ทำการทดลองเพ่ิมเติม
ใช้ปากกาลากเส้นรอบแกนกระดาษ (รปู ท ่ี 3)
โดยเรอื จะเคลอ่ื นท่ไี ด้เม่อื เดก็ ๆ เปา่ ลมจากดา้ นบนเข้าไป
l หลอดดูด 2 หลอดท่เี สน้ ผา่ นศนู ย์กลางต่างกนั
l ใช้มดี คัตเตอร์กรีดตามเสน้ วงกลม ขั้นตอนน้คี รอู าจต้อง
ในแกนกระดาษ เดก็ ๆ มเี ทคนคิ ในการเป่าอยา่ งไร
l ดนิ น้ำมัน l กรรไกร
ช่วยเด็ก หรอื อาจตัดวงกลมเตรียมไวใ้ ห้เดก็
จึงจะสามารถทำใหเ้ รือเคลอ่ื นทไี่ ดด้ ีทสี่ ุด
l สอดแกนกระดาษเข้าไปในรตู รงก้นภาชนะลึกประมาณ
(รปู ท ี่ 1)
1-2 เซนติเมตร
เร่ือง ปรากฏการณ์ อากาศเคลือ่ นไหวได้
อากาศ การทดลอง ท่ี 2
รปู ที่ 4: เรือสะเทินนำ้ สะเทนิ บกที่ประกอบสำเรจ็ แลว้ เรือสะเทินน้ำสะเทนิ บกและจรวด
รูปที่ 5: สว่ นประกอบของจรวด
รูปที่ 6: จรวดทพ่ี รอ้ มทำงาน เกดิ อะไรข้ึน
เมอ่ื เดก็ เป่าลมจากด้านบนเขา้ ไปในแกนกระดาษ
เรือสะเทินนำ้ สะเทนิ บกจะลอยตวั ขนึ้ จากพื้นและเคลือ่ นทไี่ ด
้
ไมเ่ ฉพาะบนพื้นเรยี บเทา่ นั้น แต่เรือน้ยี งั สามารถลอย
และเคลือ่ นท่ไี ปบนพน้ื พรมได้ดว้ ยเชน่ กัน
คำแนะนำ
เดก็ ๆ จะสนกุ สนานกบั การพับเคร่อื งบินกระดาษ
และทดสอบการบินของเครื่องบินกระดาษ
ดว้ ยหลกั การคล้ายคลึงกนั น้ี เราสามารถสรา้ งจรวดจาก
เดก็ ๆ พับเครอ่ื งบินกระดาษเองไดห้ รอื ไม่
หลอดดูดไดด้ ว้ ยวิธงี า่ ย ๆ เช่นกัน โดยใช้หลอดดูด 2 หลอด
เราสามารถทำรม่ ชูชพี จากวัสดุใดได้บ้าง ให้เด็ก ๆ ไดแ้ สดง
ทม่ี ขี นาดเสน้ ผ่านศูนย์กลางแตกต่างกัน
ความคดิ เห็นได้อย่างอิสระ
ใหต้ ดั หลอดดูดทใ่ี หญ่กวา่ ออกสว่ นหนงึ่ และปัน้ ดินน้ำมัน
เด็ก ๆ ยงั สามารถทดสอบการเหาะของเรอื สะเทินนำ้ สะเทนิ บก
เปน็ กอ้ นเลก็ ๆ ต ดิ ไวท้ ี่ปลายหลอดดูดก็จะได้จรวด (รูปท่ี 5)
บนผิวน้ำได้ดว้ ย (เชน่ ในอา่ งนำ้ ) เรือจะลอยอย่ไู ดก้ ต็ อ่ เม่ือ
ดนั ปลายจรวดอกี ด้านเขา้ กับหลอดดดู ขนาดเล็ก
เปา่ ลมเข้าไปในแกนกระดาษเท่าน้นั ถ้าไม่มีลม เรือก็จะจมลง
จรวดพรอ้ มใช้งานแล้ว (รปู ที่ 6) หลอดดดู ขนาดเล็กจะทำ
หนา้ ทเี่ ปน็ ฐานปลอ่ ยจรวด ใหเ้ ดก็ ๆ เ ปา่ ลมเข้าไปในหลอด
จรวดจะพุ่งขึ้นด้านบน
ทำไมเป็นเชน่ นัน้
ในตอนแรก จรวดหลอดจะอยู่ติดกับ “ฐานยิงจรวด” น่ันคอื
ตดิ กับหลอดดดู ขนาดเลก็ โดยมีกอ้ นดินน้ำมนั อุดอย
ู่
เม่อื เราเปา่ ลมเขา้ ไปในหลอดดูด เราจะรูส้ ึกถงึ กระแสลม
ทางดา้ นบนของตัวจรวด
ท่ผี ่านออกมาทางปลายอกี ด้านหนง่ึ กระแสลมน้ี
เมื่อเปา่ ลมเข้าไปใน “หลอดที่เปน็ ฐานยิงจรวด”
เกิดจากการเคลอ่ื นทีข่ องอนุภาคอากาศ
อยา่ งแรง อากาศภายในจะถกู กดดันและเกิดแรงดันสูง
การเป่าลมเข้าไปในแกนกระดาษของเรือสะเทินน้ำสะเทินบก
หากแรงดนั นีม้ คี า่ มากพอ อนุภาคของอากาศจะดนั จรวด
จะชว่ ยเพมิ่ ความดนั อากาศภายในตวั เรือ เนอ่ื งจากอนุภาค
ให้พงุ่ ออกจากฐานยงิ ได
้
ของอากาศออกแรงกระทำตอ่ พ้นื เรอื ซึง่ เรียกวา่ แรงกล
ทำใหต้ ัวเรอื ยกข้นึ และลอยเหนือพน้ื ได้
เร่ือง ปรากฏการณ ์ อากาศมตี ัวตน
อากาศ การทดลอง ที่ 1
สถานีเติมลม
ส่งิ ที่พบเห็นในชีวติ ประจำวัน
ไม่ว่าจะเป็นทราย น้ำ หรือนำ้ ผลไม ้ เราสามารถถา่ ยเทจาก
ภาชนะหนง่ึ ไปยังภาชนะอน่ื ได้ และมองเหน็ ได้วา่ เกดิ อะไรขึน้
แล้วอากาศทเ่ี รามองไมเ่ หน็ ละ่ เป็นอย่างไร เราต้องการอากาศ
เพ่ืออะไร และระฆังดำน้ำของนักดำน้ำทำงานอย่างไร
ภาพรวมการทดลอง
รปู ท่ี 1: วัสดอุ ปุ กรณ์ รปู ที่ 2: แกว้ ทีถ่ ูกดึงข้ึนมาจากนำ้ รปู ที่ 3: ถ่ายเทอากาศ
มนี ำ้ เตม็ แกว้
เรามชี ีวิตอยทู่ ่ามกลางทะเลอากาศซึง่ เรามองไมเ่ หน็ และสมั ผสั
แนวคดิ หลักของการทดลอง
ไมไ่ ด้ แตท่ ี่บริเวณใต้นำ้ เราสามารถทำให้อากาศมีตวั ตนได้
ในรปู ของฟองอากาศทล่ี อยขึน้ มาเหนือผวิ น้ำ นอกจากน้ี
อากาศมตี วั ตนและอากาศตอ้ งการที่อยู่ โดยอากาศมนี ำ้ หนกั
เป็นแนวเสน้ ตรงเสมอ
เด็ก ๆ ยงั สามารถถ่ายเทอากาศบรเิ วณใต้น้ำจากภาชนะหนง่ึ
ไปยังภาชนะอกี ใบหนง่ึ ไดด้ ว้ ย
เบากว่าน้ำ อากาศจึงลอยขน้ึ ด้านบนผิวนำ้ และจะเคล่อื นท่ขี ึ้น
วัสดุอุปกรณ ์
เรม่ิ ตน้ จาก
© Haus der kleinen Forscher, Germany Thai translation supported by
สำหรบั การทดลองรวม
l เติมน้ำลงไปในอ่างและใชห้ ลอดดูดเป่าอากาศลงไปในนำ้
l เดก็ ๆ ต้องออกแรงกดแกว้ เพม่ิ มากขนึ้ เปน็ พิเศษหรือไม่
l อ่างแกว้ หรอื พลาสตกิ ใสใบใหญ
่
l สีผสมอาหาร สีนำ้ หรือหมกึ l ผ้าเชด็ มือ (สำหรบั ซับน้ำ)
เด็ก ๆ สังเกตเห็นอะไรบา้ ง ฟองอากาศเกดิ ขึ้นได้อย่างไร
แกว้ สามารถลอยอยใู่ นน้ำได้เองหรอื ไม่
และมีลกั ษณะอยา่ งไร
l แก้วน้ำ l นำ้
l คอ่ ย ๆ ดงึ แกว้ ออกจากน้ำ สังเกตผิวดา้ นในของแกว้ ว่า
l เตมิ น้ำให้สงู ¾ ส่วนของอ่างและเติมสีผสมอาหารลงไป
เปยี กหรอื แห้ง
(ใช้สีน้ำหรอื หมกึ กไ็ ด้)
สำหรบั เดก็ ทุกคน
l หลงั จากนั้นให้คว่ำแก้วลงเหมือนเดมิ และกดแกว้ ลงไปใน
l หลอดดดู
l นำแกว้ มา 1 ใบ ตรวจสอบให้แน่ใจวา่ ภายในแก้วแหง้
แนวดงิ่ จนแกว้ จมมดิ ลงไปใตน้ ้ำ จากนน้ั ให้เอียงแกว้
l คว่ำแก้วลงและคอ่ ย ๆ ก ดแก้วลงไปในนำ้ ให้ต้ังฉากกับผวิ น้ำ
เล็กนอ้ ย สังเกตเกิดอะไรขนึ้ มอี ะไรผดุ ออกมาจากแกว้
สำหรับทำการทดลองเพ่ิมเติม
l นำแกว้ ขน้ึ จากนำ้ ภายในแกว้ ยงั คงแหง้ อยเู่ หมอื นเดมิ หรอื ไม่
l ถว้ ยเทียน
l เจลลีร่ ปู สัตว์ช้นิ เล็ก ๆ เช่น รูปหม ี
ทดลองต่อไป
l ใชม้ ืออีกขา้ งหน่ึงดันแก้วขนาดกลางลงในนำ้
l กระถางต้นไม้ทำจากดินเผา (มรี กู ้นกระถาง)
โดยคว่ำแก้วลง ไมใ่ ห้ฟองอากาศผุดออกมาได
้
l แกว้ น้ำ 2 ใบ ขนาดต่างกัน (ขนาดเลก็ และขนาดกลาง)
l เด็ก ๆ มวี ิธดี ักจับฟองอากาศที่ผดุ ออกมาจากแก้วที่เอียง
l เด็ก ๆ สามารถกดแกว้ ขนาดกลางลงในนำ้ และเอียงแก้ว
l หลอดดูดแบบงอได
้ ไดห้ รอื ไม ่ ลองทำตามวธิ ีดงั ตอ่ ไปน้
ี เพือ่ ดกั จบั ฟองอากาศดว้ ยแก้วใบเล็กไปพรอ้ มกัน
l ข้ันแรก วางแกว้ ใบเล็กหงายลงในอ่างแล้วเติมนำ้ ลงไป
ได้หรอื ไม่ (รูปท่ี 3) ถา้ ทำได้ ใหเ้ ดก็ ๆ ถ่ายฟองอากาศ
(รูปท ่ี 1)
ในอา่ งจนทว่ มแกว้ จากน้นั จงึ จับแก้วคว่ำลง
จากแก้วขนาดกลางไปยงั แก้วใบเลก็
l ค่อย ๆ ดงึ แกว้ ขน้ึ มาเล็กน้อย โดยใหป้ ากแกว้ ยังคง
อย่ใู ต้น้ำ (รปู ท่ี 2)
เรื่อง ปรากฏการณ์ อากาศมตี ัวตน
อากาศ การทดลอง ท่ี 1
รูปท่ี 4: ทดสอบลมหายใจ รูปท่ี 5: เรอื ลูกหมี สถานีเตมิ ลม
รูปที่ 6: เรอื ลกู หมภี ายในระฆงั ดำนำ้
เกดิ อะไรขน้ึ
การกดแก้วเปลา่ ควำ่ ลงไปในน้ำในแนวต้งั จะต้องใช้
เมื่อค่อย ๆ ดึงแกว้ ขนึ้ จากน้ำชา้ ๆ จะมนี ้ำไหลออกมาจากแกว้
แรงกดมากเปน็ พิเศษ หากไม่มีฟองอากาศผดุ ออกมา
ขณะทข่ี อบแก้วอยใู่ กล้ผวิ นำ้ เราจะรสู้ ึกวา่ มแี รงตา้ นการดึงไว
้
ภายในแก้วก็จะยังคงแห้งเหมือนเดมิ
เมือ่ ขอบแกว้ พ้นจากผิวน้ำ นำ้ จะไหลออกมาจากแก้วทันที
ถา้ เอียงแก้วเลก็ น้อย จะมีกา๊ ซหรือฟองอากาศผุดออกมา
ขณะทเ่ี ราทดลองยา้ ยฟองอากาศจากแกว้ ใบหนง่ึ ไปยงั แกว้ อกี ใบ
และลอยขึ้นมายังผิวนำ้ จะทำให้น้ำเขา้ ไปในแก้วได้
จะสงั เกตเหน็ ฟองอากาศลอยข้ึนด้านบนอ่างและแกว้ ใบเลก็
ดา้ นในของแก้วจึงเปยี ก
ทีม่ ีนำ้ ในที่สุด แกว้ ใบเล็ก (ขา้ งบน) จะถูกเติมเต็มด้วย
ฟองอากาศ และแกว้ ขนาดกลาง (ขา้ งลา่ ง) จะเตม็ ไปดว้ ยน้ำ
คำแนะนำ
เด็ก ๆ สามารถทดสอบได้วา่ ปอดของเราบรรจอุ ากาศได้
จะเกดิ อะไรขึน้ เมื่อเด็ก ๆ ลองสรา้ งระฆงั ดำนำ้ จำลองขน้ึ
มากนอ้ ยแค่ไหน โดยการควำ่ แก้วและกดลงในน้ำให้มิด
เริ่มแรกเจ้าหมจี ะมเี รือลำเลก็ ๆ คอื ถว้ ยเทียน และเขา้ ไปนัง่
จากนนั้ ใหด้ งึ แก้วขึน้ ด้านบนเลก็ น้อย โดยปากแกว้ ยงั คง
อยู่บนเรือ (รปู ท ่ี 5) เมือ่ เจ้าหมีอยากดำลงไปทีก่ ้นภาชนะ
อยใู่ ต้ผวิ น้ำ
โดยไมเ่ ปยี ก เด็ก ๆ จะตอ้ งใชแ้ ก้วใบใหญค่ รอบเรอื ของเจา้ หม
ี
ให้เดก็ แตล่ ะคนใชห้ ลอดดูดเป่าลมเขา้ ไปใต้แกว้ นำ้ เพื่อให้
และกดแก้วลงไปในน้ำในแนวดิ่ง (รปู ที่ 6)
ฟองอากาศลอยเข้าไปในแก้ว อาจใช้หลอดดดู แบบงอได้
จะเกิดอะไรขึน้ เม่อื กดกระถางต้นไมล้ งในนำ้ โดยใชน้ ้วิ
โดยปรบั ปลายหลอดด้านท่สี ั้นใหง้ อ แล้วสอดเข้าไปในแก้ว
อุดรูไว้ก่อนแลว้ จงึ เปดิ ออกเม่ือกระถางอยู่ใต้นำ้
(รปู ที่ 4) ถ้ามลี มในปอดมาก นำ้ ทถ่ี กู แทนทีด่ ้วยอากาศ
ใครสามารถเติมนำ้ ในขวดให้เตม็ ได้เร็วทีส่ ดุ และจะตอ้ ง
ก็จะไหลออกมาจากแก้วมากเชน่ กัน
ถอื ขวดอย่างไรจึงจะเตมิ นำ้ ได้เร็วท่สี ดุ
ทำไมเป็นเช่นนั้น
สสารทุกชนดิ ตอ้ งการที่อยู่ ถ้าเด็กคนหนึ่งยืนอย ู่ เด็กคนอืน่
เมอ่ื เดก็ ๆ ค วำ่ แกว้ แลว้ กดลงใตน้ ำ้ ในแนวดง่ิ ผวิ ดา้ นในแกว้
จะเข้าไปยืนซ้อนอยูใ่ นตำแหน่งเดียวกนั ไม่ได้ อากาศเกิดจาก
จึงยังคงแหง้ แตเ่ นื่องจากอากาศจะเคลือ่ นท่ใี นแนวตัง้ ฉากขน้ึ
อนภุ าคขนาดเล็กซ่ึงเราไม่สามารถมองเห็น และอากาศ
ดา้ นบน อากาศจึงไม่สามารถผดุ ออกมาจากแก้วนำ้ ได้
ก็ตอ้ งการที่อยู่เชน่ เดยี วกัน ดังนัน้ แมเ้ ราจะมองไมเ่ หน็ อากาศ
ดังนนั้ ภายในแกว้ น้ำจงึ ไม่มีพน้ื ที่ว่างให้กับนำ้
แตใ่ นแก้วน้ำก็ไมไ่ ด้วา่ งเปล่า เพราะมอี ากาศอยเู่ ต็มแก้ว
เมือ่ จับแก้วใตน้ ำ้ ให้เอียงเลก็ น้อย อากาศจะผดุ ออกมาได้
เนอ่ื งจากอากาศจะเบากวา่ นำ้ อากาศ 1 ลติ รมนี ำ้ หนกั ประมาณ
และนำ้ จะไหลเข้าไปแทนท่ี ฟองอากาศจะเคลือ่ นท่ีไปด้านบน
1.3 กรัม ในขณะทีน่ ำ้ 1 ลติ รมนี ้ำหนักประมาณ 1,000 กรมั ภายในอ่างและแกว้ ใบเล็กที่มีน้ำอยเู่ ตม็ อากาศจะรวมตัวกนั
ดงั นน้ั ฟองอากาศในนำ้ จงึ ลอยขน้ึ ไปยงั ผวิ นำ้ เปน็ เสน้ ตรงเสมอ
ทีส่ ่วนบนของแก้วและ “ตอ้ งการ” พนื้ ทีม่ ากขน้ึ จงึ พยายาม
ผดุ ออกมาจากแกว้ ใบเล็กทุกครั้งท่แี กว้ เอยี ง
เร่อื ง ปรากฏการณ์ อากาศมีตวั ตน
อากาศ การทดลอง ท่ี 2
ระฆังดำนำ้ จากขวดและเครื่องเป่าฟองสบู่
สง่ิ ที่พบเห็นในชีวติ ประจำวัน
ท้องเรอื ไม่ควรมีรูร่ัว มิเชน่ นนั้ น้ำจะไหลเข้ามาได้ และแทนท
ี่
อากาศ ทำให้อากาศถกู ดันออก เรือจึงมนี ้ำหนกั เพ่มิ ขนึ้
และเสี่ยงต่อการล่มได
้
เด็ก ๆ สามารถทำฟองสบู่ได้ด้วยการเป่าอากาศลงไปใน
สารละลายนำ้ สบู่
ภ
าพรวมการทดลอง
เราถกู ลอ้ มรอบดว้ ยอากาศ แมจ้ ะมองไมเ่ หน็ แตอ่ ากาศกม็ ตี วั ตน
รูปที่ 1: วัสดอุ ปุ กรณ์ รูปที่ 2: ระฆงั ดำน้ำทำจากขวด รูปที่ 3: ระฆงั ดำน้ำเปา่ ลมเมอื่ เปดิ ฝาขวด
จึงต้องการพน้ื ที่เหมือนกบั สสารอน่ื ๆ เราสามารถทดสอบ
ไดด้ ว้ ยการทดลองหลาย ๆ แบบดงั ตอ่ ไปน ้ี เมื่อเรากดขวดท่ี
แนวคดิ หลักของการทดลอง
ตดั กน้ ออกลงไปในนำ้ นำ้ จะไหลเขา้ ไปในขวดไดก้ ต็ อ่ เมอื่ อากาศ
ผ่านออกทางรเู ปิดได้ เด็ก ๆ สามารถเจาะรทู ่กี ้นถ้วยโยเกริ ์ต
อากาศมีตัวตนและอากาศต้องการที่อย่
ู
และทำเปน็ เครอื่ งเปา่ ฟองสบไู่ ด ้ โดยหยดนำ้ ยาลา้ งจานหรอื
สารท่ีทำใหเ้ กดิ ฟองสบลู่ งบนร ู แลว้ กดถว้ ยโยเกิร์ตลงไปในน้ำ
เรมิ่ ต้นจาก
l แนะนำให้เด็ก ๆ เปิด “ระฆงั ดำนำ้ ” เพื่อปล่อยอากาศออก
© Haus der kleinen Forscher, Germany Thai translation supported by
โดยไมต่ อ้ งหงายขวด แต่ให้เด็กคอ่ ย ๆ หมนุ เปดิ ฝาขวด
วัสดุอุปกรณ์
l ทบทวนการทดลอง “อากาศมตี ัวตน” ครั้งท ่ี 1 กับเด็ก ๆ
ขณะกดระฆงั ดำนำ้ ลงถึงก้นอ่างแล้ว
l สร้างระฆงั ดำนำ้ อนั ใหม่ โดยตัดกน้ ขวดพลาสตกิ ออก
l สังเกตสง่ิ ที่เกิดขึน้ เมอื่ เดก็ ๆ ปิดฝาขวดใหแ้ น่น และดึงขวด
สำหรบั การทดลองรวม
(รปู ท ี่ 2) เตมิ นำ้ ลงไปในอ่าง ใหเ้ ดก็ ๆ เตมิ สีผสมอาหาร
ข้นึ ด้านบน แต่ยงั ไมใ่ ห้ถือขวดข้นึ พน้ จากผิวน้ำ (รูปท่ี 4)
l อา่ งแก้วใสอยา่ งนอ้ ย 1 ใบ
สีน้ำ หรอื หมึกลงไปในนำ้
l เดก็ ๆ รูส้ ึกอยา่ งไรเมือ่ จ่มุ ขวดทไ่ี ม่มฝี าปดิ ลงในนำ้
l สีผสมอาหาร สีน้ำ หรือหมึก
l ปดิ ฝาขวดพลาสติกทต่ี ดั กน้ ออกใหแ้ น่น เพื่อไมใ่ หน้ ำ้ ไหล
และดงึ ขน้ึ โดยใช้ใบหนา้ หรือมืออดุ ปากขวดแทน
l หมดุ สำหรบั เจาะร ู (ปลายแหลมของหมดุ อาจเปน็ อนั ตรายได)้
เขา้ มาภายในขวด เมือ่ กดขวดลงในนำ้ เด็ก ๆ จะตอ้ ง
l กรรไกรหรือมีดคตั เตอร
์ กดขวดลงในนำ้ โดยให้ก้นขวดอยดู่ า้ นลา่ ง
l น้ำยาล้างจานหรอื สารละลายท่ีทำให้เกดิ ฟองสบ ู่
l ขวดพลาสติกใส
ทดลองตอ่ ไป
l ตอ่ ไป ให้เด็ก ๆ กดถว้ ยลงในนำ้ โดยให้คว่ำถว้ ยลงดา้ นลา่ ง
แต่คร้ังน้ีไมต่ อ้ งกดถว้ ยลงในนำ้ จนมิด ให้ก้นถ้วยท่ีมหี ยด
สำหรบั เดก็ อยา่ งน้อย 2 คน
l การนำถว้ ยที่ทำจากวัสดุหลายประเภทมาทดลองกับน้ำ
ของนำ้ ยาล้างจานยังคงอยู่เหนือผวิ น้ำ (รปู ท่ี 5)
l ถว้ ยโยเกิร์ตหรือแก้วพลาสติก
สามารถสรา้ งความสนกุ สนานให้กบั เด็ก ๆ ได้เช่นเดียวกัน
l วธิ นี ี้ทำใหเ้ กดิ ฟองสบไู่ ดห้ รือไม ่ เกิดอะไรขน้ึ กบั ฟองสบ ู่
สำหรับการทดลองตอ่ ไปน ี้ ใหเ้ จาะรูเลก็ ๆ ท่กี น้ ถ้วยทุกใบ
เมอ่ื ค่อย ๆ ดึงถ้วยออกจากนำ้
สำหรับทำการทดลองเพ่มิ เตมิ
l ถอื ถว้ ยพลาสตกิ ใหป้ ากถ้วยควำ่ ลงดา้ นล่าง ก้นถว้ ยช้ขี ึ้น
l เด็ก ๆ อาจจะตอ้ งคอยหยดน้ำยาล้างจานลงบนรูท่กี ้นถ้วย
l หมีเจลล
่ี ด้านบน ให้เดก็ ๆ ช่วยกนั หยดน้ำยาลา้ งจานหรือ
หรือใชน้ วิ้ ลบู รูดงั กลา่ ว
l กระถางตน้ ไมท้ ำจากดินเผาไมเ่ คลอื บ
สารที่ทำให้เกิดฟองสบูล่ งบนรเู ลก็ ๆ นั้น
(รูปท ่ี 1)
เรื่อง ปรากฏการณ์ อากาศมีตัวตน
อากาศ การทดลอง ท่ี 2
รปู ที่ 4: ระฆงั นกั ดำน้ำทเ่ี ปา่ ลมแล้ว ถูกดงึ ข้นึ จากน้ำ ระฆังดำน้ำจากขวดและเครือ่ งเป่าฟองสบู่
รูปที่ 5: เคร่ืองเปา่ ฟองสบู่
รปู ที่ 6: ฟองอากาศ เกิดอะไรขึ้น
เมอื่ กดขวดพลาสตกิ ท่ีมีฝาปดิ ลงในน้ำในแนวดิ่ง แลว้ เปดิ
และเกิดเสียงดงั เมือ่ ดงึ ขวดให้ขึ้นจากนำ้
ฝาขวดออก อากาศภายในขวดจะไหลออกทางปากขวด
ในการทดลองครงั้ ทส่ี อง เดก็ ๆ จะตอ้ งใชค้ วามสามารถเลก็ นอ้ ย
และทำให้เกิดเสียงคล้ายเสียงผายลมหรอื เสยี งผิวปากเบา ๆ
เพ่อื สรา้ งฟองสบู ่ ฟองสบูจ่ ะเกดิ ขน้ึ กต็ ่อเมื่อกดถว้ ยพลาสติก
และนำ้ จะไหลเขา้ ไปแทนที่ในขวด ระดบั ผิวนำ้ ในขวดจะไม
่ ลงไปในนำ้ อากาศจะเคลือ่ นตวั ข้นึ ไปด้านบนและไหลออก
สงู ไปกวา่ ระดบั ผิวนำ้ ภายในอ่าง เมื่อปดิ ฝาขวดอีกครง้ั และ
มาทางรทู กี่ น้ ถว้ ย ซงึ่ เดก็ ๆ ได้หยดนำ้ ยาลา้ งจานหรือสาร
ดงึ ขวดขึ้นเล็กนอ้ ย (โดยไมด่ งึ ให้พน้ จากนำ้ เชน่ เดยี วกัน)
ทที่ ำให้เกิดฟองสบู่ลงบนร ู ดงั นน้ั จึงเกิดฟองสบู่ข้ึน (รูปที่ 5)
นำ้ ท้งั หมดจะยังคงอยู่ภายในขวด (รูปท ่ี 4)
ฟองสบจู่ ะโตขน้ึ เรอื่ ย ๆ เมอื่ กดถว้ ยลงในนำ้ และเมอื่ ดงึ ถว้ ยขน้ึ
เมอื่ ปิดฝาขวดโดยหมนุ เกลยี วไว้หลวม ๆ เราจะไดย้ ิน
จากน้ำ ฟองสบู่จะมีขนาดเลก็ ลง
เสยี งอากาศไหลผา่ นเกลยี วฝาขวด เมอื่ กดขวดลงในน้ำ
คำแนะนำ
จากถ้วยใบหนึ่งไปยังอกี ใบหน่ึง อกี ท้ังยังทำใหเ้ กิดฟอง
ทเี่ ด็ก ๆ สามารถเล่นและทดลองไปพร้อม ๆ กันได้
เราสามารถนำเรอื บรรทุกหมเี จลลดี่ ำลงไปท่กี น้ อ่างไดด้ ้วย
การจมุ่ กระถางดินเผาท่ไี ม่เคลอื บผวิ ลงในภาชนะใสน่ ้ำ
“ระฆังดำน้ำจากขวด” โดยที่หมเี จลลไ่ี ม่เปียกนำ้ ให้เดก็ ๆ
กใ็ หผ้ ลเช่นกัน โดยจะทำให้เกดิ “สายฟองอากาศ” ขึน้
ครอบ “เรือของหมเี จลล่ี” ดว้ ยขวด โดยใหป้ ิดฝาขวด และกด ซึง่ เกดิ จากการท่ีน้ำซมึ เขา้ ไปแทนท่อี ากาศในกระถาง
ขวดให้ตงั้ ฉากลงในอา่ งน้ำ สงั เกตสิง่ ที่เกดิ ข้นึ เมื่อเปิดฝาขวด
เด็ก ๆ จะคน้ พบได้อยา่ งรวดเรว็ วา่ เราสามารถสร้าง
“น้ำตก” จากถ้วยพลาสติกท่ถี กู “เจาะรู” ได้ นำ้ จะไหล
ทำไมเป็นเชน่ นั้น
กระทำกบั น้ำภายในภาชนะจะมคี า่ เทา่ กับคา่ แรงดันทอ่ี ากาศ
กระทำกับน้ำภายในขวด
ทง้ั ขวดพลาสตกิ และถว้ ยพลาสตกิ ไม่ไดว้ ่างเปล่า แตม่ ีอากาศ เม่อื หมุนปดิ ฝาขวดที่มีนำ้ อยู่เตม็ ใหแ้ นน่ และดงึ ขวดขึ้น นำ้ จะ
เติมเต็มอยตู่ ลอด ภายในภาชนะจะมีอากาศอยู่ปรมิ าณหน่ึง ยงั เหลอื ในขวดเกือบท้ังหมด น้ำท่ไี หลออกมาเลก็ น้อยขณะดงึ
เมื่อมสี สารอื่น ๆ มาแทนท่ีอากาศจนเตม็ อากาศจะถกู ดนั ออก ขวดขนึ้ มปี รมิ าณมากพอทจ่ี ะเปลยี่ นแปลงแรงดนั ภายในขวดได ้
และผดุ ออกมาจากภาชนะดงั กลา่ ว เม่อื เปดิ ฝาขวดทถ่ี กู กดลง ซ่ึงจะมีค่าตำ่ กวา่ แรงดนั อากาศภายนอกขวด แรงดันอากาศ
ในนำ้ เล็กนอ้ ย อากาศจะผดุ ออกมาและน้ำจะถูกดนั เขา้ ไป ภายนอกจะกระทำกบั นำ้ ในภาชนะสงู กวา่ แรงดนั อากาศภายใน
แทนทใ่ี นขวด
ขวด จึงสามารถดันนำ้ จากดา้ นล่างใหเ้ ข้าไปภายในขวดได
้
สิ่งที่มบี ทบาทตอ่ ปรากฏการณ์นคี้ อื อากาศภายในห้อง
ที่มคี วามดนั อากาศในระดับหนง่ึ ระดับนำ้ ในขวดจะไม่อย ู่
สูงเกนิ กวา่ ระดับของน้ำในภาชนะ ณ จดุ น้แี รงท่อี ากาศ
เรอื่ ง ปรากฏการณ์ อากาศมีตัวตน
อากาศ การทดลอง ที่ 3
ทอรน์ าโดในขวด
สงิ่ ทีพ่ บเห็นในชีวติ ประจำวัน
ขวดเปล่าน้นั วา่ งเปลา่ จริงหรอื ไม่ มอี ะไรซ่อนอยหู่ ลังจาก
ปล่อยใหน้ ้ำไหลออกจากอา่ งอาบนำ้ และพายทุ อรน์ าโด
เกย่ี วขอ้ งกับเร่อื งนีอ้ ยา่ งไร การทดลองน้สี ามารถ
ใหค้ ำตอบได้
ภาพรวมการทดลอง
รปู ที่ 1: วสั ดุอปุ กรณ์ รูปที่ 2: ขวดเชื่อมต่อกนั ด้วยขอ้ ต่อ รูปที่ 3: อากาศภายในขวดใบลา่ งปิดก้นั
การไหลของน้ำ
การทดลองนป้ี ระกอบด้วยขวดพลาสตกิ สองใบท่ตี อ่ เชอ่ื มกัน
แนวคิดหลักของการทดลอง
เดก็ ๆ จะเห็นวา่ อากาศมตี ัวตนซึ่งอยู่ในรปู ของฟองอากาศ
ในนำ้ ดว้ ยการทดลองต่าง ๆ และเข้าใจวา่ อากาศก็ตอ้ งการ
อากาศมตี ัวตน อากาศตอ้ งการทอ่ี ยู่และของท้ังสองส่ิง (น้ำกับอากาศ) ไม่สามารถอยใู่ นท่เี ดยี วกัน ณ เวลาเดยี วกันได
้
ทอี่ ยเู่ ชน่ กนั พรอ้ มกนั นย้ี งั ไดค้ น้ พบวา่ สง่ิ ของสองสงิ่ ไมส่ ามารถ
อยูใ่ นทเี่ ดยี วกัน ณ เวลาเดยี วกันได้ ในชว่ งท้ายของ
เร่ิมตน้ จาก
l หมุนข้อต่อให้ตดิ แนน่ กบั ขวดใบทเ่ี ติมน้ำ แลว้ นำขวดเปลา่
© Haus der kleinen Forscher, Germany Thai translation supported by
การทดลองจะไดส้ ร้าง “พายทุ อรน์ าโดนำ้ ” ในขวด
อีกใบวางควำ่ ลงด้านบนและหมุนปดิ ใหแ้ น่นเช่นกนั
และสามารถสงั เกตการไหลจากทกุ ๆ ด้านได้อย่างใกลช้ ิด
l ข้อต่อสำหรับเชอื่ มขวดสามารถทำขนึ้ เองได้ ดว้ ยการ
(รูปท ่ี 2)
เจาะรูฝาขวด 2 ฝา กวา้ ง 8 มลิ ลเิ มตร แลว้ ยึดตดิ กันด้วย
l ถามเดก็ ๆ วา่ จะเกดิ อะไรข้นึ เมื่อพลกิ ขวดกลับด้าน
วัสดุอุปกรณ ์
กระดาษกาว หรอื ใชจ้ กุ ไม้ก๊อกทเ่ี จาะรูทะลุกไ็ ดเ้ ช่นกัน
l เติมน้ำใสข่ วดใบหนง่ึ ประมาณ ส่วน และหยดส
ี
สำหรบั เดก็ 2-4 คน
ผสมอาหารลงไป
l ขวด PET 2 ใบ (ความจอุ ย่างน้อย 1 ลิตร)
l ขอ้ ต่อเชอื่ มขวด
ทดลองตอ่ ไป
l สผี สมอาหารหรือสีน้ำ
l พลกิ ขวดกลบั ดา้ นใหข้ วดเปลา่ อยู่ดา้ นลา่ ง (รปู ท ่ี 3)
สำหรับทำการทดลองเพมิ่ เตมิ
l ทำไมนำ้ ในขวดบนจึงไม่ไหลลงมาในขวด “เปล่า”
l ตั้งหัวข้อสนทนาวา่ กอ่ นอนื่ ตอ้ งมีพน้ื ที่ว่างเพ่อื ให้น้ำไหลลง
l น้ำยาล้างจาน
ลองช่วยกนั คดิ หาวิธที ำให้น้ำไหลลงมา
ข้างล่างและอากาศเคล่อื นท่ขี ึน้ ดา้ นบนได ้ เม่อื เพ่มิ แรงดัน
l กระตนุ้ ใหเ้ ด็ก ๆ คดิ หาวิธีทำให้นำ้ ไหลจากขวดบน
ด้วยการบบี ขวดใบลา่ ง ฟองอากาศจะเคล่อื นที่ขน้ึ ดา้ นบน
(รปู ท่ี 1)
ลงขวดลา่ ง กล่มุ ใดสามารถทำให้นำ้ ไหลลงมาไดก้ ่อน
(รปู ท่ ี 4) ด้านล่างจงึ มพี นื้ ทวี่ า่ งและรับน้ำเข้ามาแทนที่
เดก็ ๆ จะพยายามเอียง เขยา่ หรือกดขวดทงั้ สองใบ
l สร้าง “พายุทอร์นาโด” โดยใช้มือขา้ งหนึ่งจบั ขวดลา่ ง
l ลองกดขวดทั้งสองใบทงั้ ด้านบนและดา้ นลา่ ง
ส่วนมืออกี ข้างจับขวดด้านบนและหมนุ คลายเกลยี ว
แลว้ สังเกตเหน็ อะไรบ้าง
อยา่ งรวดเร็ว (รปู ท่ี 5) เดก็ บางคนอาจจะทำไมไ่ ด้ทันที
แต่การฝึกฝนจะทำให้ชำนาญข้นึ และเกดิ ความสนุกสนาน
เรื่อง ปรากฏการณ์ อากาศมตี ัวตน
อากาศ การทดลอง ท่ี 3
ทอรน์ าโดในขวด เม่ือหมุนขวด จะเกิดสมดลุ ของน้ำและอากาศขน้ึ พรอ้ ม ๆ กนั
อากาศจะเคลอ่ื นตัวผ่าน “ตา” นำ้ วนไปดา้ นบน และทำให้
เกิดอะไรข้นึ
นำ้ ไหลผ่านผวิ ด้านขา้ งขวดลงดา้ นล่าง
ในตอนแรก นำ้ จะไม่ไหลจากขวดบนลงขวดล่าง แต่เมือ่ ใช้มอื
บบี ขวดล่าง จะสงั เกตเหน็ ฟองอากาศลอยข้ึนดา้ นบน และน้ำ
ปรมิ าตรเทา่ กันจะไหลลงขวดล่างเมื่อปล่อยมือ
เมอื่ บบี ขวดบน น้ำจะพงุ่ เป็นสายลงดา้ นลา่ ง เมอื่ หยุดสรา้ ง
แรงดนั ฟองอากาศปรมิ าตรเท่ากนั จะลอยข้ึนด้านบน
คำแนะนำ
ลงลา่ งไดเ้ องโดยไมต่ อ้ งหมนุ ขวด และเกดิ ฟองอากาศเคลอื่ นตวั
ขนึ้ ด้านบนเชน่ กนั
การสร้างพายทุ อรน์ าโดในขวดไมง่ า่ ยนกั แตถ่ า้ เติมน้ำ
เดก็ มักชนื่ ชอบการทดลองน้ ี ใหเ้ ดก็ ลองหมุนขวดเรว็ ขึน้ หรือ
ไม่ให้เต็มขวดจะทำไดง้ า่ ยข้นึ แตก่ ท็ ำให้เกดิ พายุทอรน์ าโด
ชา้ ลง หรือถอื ขวดให้เอียงเลก็ น้อยและสงั เกตว่าทีต่ ำแหนง่ น้ี
สั้นกวา่ เดิม ควรให้เดก็ ยืนหา่ งกนั ขณะหมนุ ขวด เพือ่ ป้องกนั
นำ้ ไหลจากดา้ นบนลงด้านล่างได้หรือไม ่ จากน้ันให้บีบขวด
ไม่ให้ขวดกระแทกศีรษะเพือ่ น
ท้ังสองใบด้วยแรงทไ่ี ม่เทา่ กัน แลว้ สังเกตการเคล่ือนตัว
ทดลองดูว่าการเขย่าขวดข้นึ ลงเร็ว ๆ จะทำให้สร้าง
ของฟองอากาศ ฟองอากาศมลี กั ษณะอยา่ งไร แรงตา้ น
พายุทอรน์ าโดได้งา่ ยข้นึ หรอื ไม
่ ของนำ้ ทำให้ฟองอากาศแบน
หยดนำ้ ยาลา้ งจานลงในขวดเล็กนอ้ ย เมือ่ เขยา่ ขวดจะเกิด
น้ำวนและมีฟองอากาศ และน้ำสามารถไหลจากบน
รูปที่ 4: ฟองอากาศ รูปที่ 5: นำ้ ในขวดไหลวนคลา้ ยกบั ทำไมเปน็ เช่นนั้น
ของรูที่ให้น้ำไหลผ่านดว้ ย ถ้ารูมีขนาดใหญ่ (เช่น ใหญเ่ ทา่ กบั
เคลือ่ นทข่ี นึ้ พายทุ อร์นาโด ขนาดปากขวด) หรือแรงตึงผิวของนำ้ ลดลงเน่ืองจากนำ้ ยา
ด้านบนเมอื่ ณ ตำแหน่งใด ๆ ทีม่ วี ตั ถบุ างอย่างอยู่ (อากาศ) จะมวี ัตถุอ่นื
ลา้ งจาน อนุภาคของน้ำจะ “ไหลทะล”ุ รูเปิดไปยงั ดา้ นล่าง
บีบขวดลา่ ง (น้ำ) อยู่ดว้ ยในเวลาเดยี วกันไมไ่ ด้ หรอื ลองนึกภาพวา่
และฟองอากาศจะเคล่ือนไปแทนที่ยงั ด้านบน
มีคนหน่ึงนัง่ อยู่บนเกา้ อี ้ ถา้ อกี คนหนึ่งต้องการน่งั เกา้ อ้ตี ัวนน้ั
สำหรับการเกดิ พายทุ อรน์ าโดในขวด อากาศจะเคลือ่ นตวั ผา่ น
เขาจะทำไม่ได้ อาจจะนั่งขา้ ง ๆ หรือนง่ั บนตักได้ แต่ไม่ใช
่ “ตา” ของนำ้ วนข้นึ ส่ดู ้านบน นำ้ ที่หมุนจะไหลผ่านผิวดา้ นใน
ท่ีตำแหนง่ เดียวกนั
ขวดไปยงั ด้านล่าง การหมุนนี้จะเกิดขึ้นจนกระท่ังขวดบน
ภายในขวดท่ีว่างเปลา่ มอี ากาศ เราจะมองเหน็ อากาศเหลา่ น
้ี ว่างเปลา่ เม่อื เตมิ น้ำยาลา้ งจานลงไป พายจุ ะเกิดชา้ ลงหรือ
ได้ในรปู ฟองอากาศเม่อื บีบขวดลา่ ง ถงึ แมน้ ้ำหนักของนำ้
หยดุ ทนั ท ี การลดแรงตงึ ผวิ ทำใหน้ ำ้ ไหลผา่ นรลู งไปดา้ นลา่ งชา้ ๆ
จะพยายามดึงนำ้ ให้ไหลลงด้านล่าง แต่อากาศภายในขวด
ฟองอากาศเลก็ ๆ จำนวนมากจะเคลื่อนตวั ไปแทนที่ด้านบน
ดา้ นลา่ งก็ออกแรงผลักเช่นเดียวกัน เมอ่ื เกิดพ้นื ทีว่ ่างภายใน
ขวดลา่ ง นำ้ จึงสามารถไหลลงไปได ้ ทง้ั นกี้ ข็ ้นึ อยกู่ บั ขนาด
เรื่อง ปรากฏการณ ์ อากาศเคลอื่ นไหวได้
อากาศ การทดลอง ท่ี 1
ลมออ่ นๆพัดผ่านห้อง
สง่ิ ที่พบเห็นในชีวติ ประจำวัน
ลมสามารถพดั สิง่ ต่าง ๆ หลายอย่างในโลกได้ เช่น ใบไม้ท่แี กวง่
อย่บู นตน้ กังหันหมุน เรอื ใบแลน่ บนผิวนำ้ วา่ วลอยอยไู่ ดใ้ น
อากาศ ท้ังหมดนี้เกิดจากแรงลมทงั้ สิ้น เมือ่ มลี มพัดเขา้ มาใน
หอ้ งทางหนา้ ตา่ ง จะทำใหก้ ระดาษแผน่ เลก็ ๆ ปลวิ กระจายเสมอ
ภาพรวมการทดลอง
รปู ที่ 1: วัสดอุ ุปกรณ์ รปู ที่ 2: พดั กระดาษ รปู ท่ี 3: กลอ่ งกระดาษทีเ่ จาะรู
ด้านข้างกล่อง
เด็ก ๆ สามารถเลือกใชอ้ ุปกรณ์ทหี่ าไดง้ ่าย ๆ ภายในห้อง
เพ่ือทำใหเ้ กดิ ลมหรือลมปะทะได ้ โดยใช้พดั ทีท่ ำขึน้ เอง
แนวคดิ หลักของการทดลอง
หรอื ใชก้ ลอ่ งกระดาษที่เจาะรูตรงด้านข้าง เทียนไข
ลกู ปิงปอง และจุกไมก้ อ๊ ก
อากาศสามารถเคลอื่ นท่ีได้และเมือ่ อากาศเคลอ่ื นท่ีจะทำให
้ นอกจากน้ีพลังลมยังสามารถทำใหว้ ตั ถลุ อยไดห้ รือเคล่อื นที่ได ้
เกิดลม ถา้ อากาศเคลือ่ นทีเ่ รว็ และแรงจะทำให้เกดิ พายุได้ เช่น กระดาษปลิว ผา้ ปลิว หรอื ว่าว เปน็ ตน้
วัสดุอุปกรณ์
เร่ิมตน้ จาก
สำหรบั การทดลองรวม
© Haus der kleinen Forscher, Germany Thai translation supported by
l กรรไกรหรอื มดี ปลายแหลม (โปรดระวังอนั ตราย)
l นำเข้าส่กู ารทดลองดว้ ยการตง้ั คำถามวา่ เด็ก ๆ เคยสมั ผสั
l เดก็ ๆ สามารถสมั ผสั ลมนไ้ี ดด้ ว้ ยการใชพ้ ดั กระดาษพดั ตวั เอง
l กระดาษกาว
พลงั ของลมบา้ งหรือไม ่ และเม่ือใด การทดลองนจ้ี ะแสดง
หรอื พัดให้เพ่อื น
l ลกู ปงิ ปองและลูกโปง่ ทเี่ ปา่ ลมแลว้
ตวั อยา่ งของการเกดิ พาย
ุ l นอกจากน้ียังสามารถทำใหล้ กู ปิงปองหรือลูกโปง่ ท่ีเปา่ แลว้
l ใหเ้ ดก็ ๆ พบั กระดาษ A4 ใหเ้ ป็นพัด (รูปที่ 2) เพ่อื ใช
้ เคล่ือนทีไ่ ด ้ โดยวางลกู ปงิ ปองบนพน้ื ราบแลว้ พดั ดว้ ย
สำหรับเด็กอย่างน้อย 2 คน
เป็นเครอื่ งมอื อยา่ งงา่ ยในการสรา้ ง “ลม” อ่อน ๆ ในห้อง
พัดกระดาษ ยงั มวี ัสดอุ ะไรอกี บา้ งที่สามารถทำให้
l กล่องกระดาษพร้อมฝาปิด
เคลือ่ นทไ่ี ด้ด้วยแรงลมจากพัดกระดาษ
l ผา้ (ขนาดประมาณ 40 X 40 เซนติเมตร)
ทดลองตอ่ ไป
สำหรบั ทำการทดลองเพ่มิ เตมิ
l เด็ก ๆ ยงั สามารถสร้างลมออ่ น ๆ ในหอ้ งได้ดว้ ยวธิ ีอน่ื ๆ อกี
l หลงั จากนน้ั ใหเ้ ดก็ ๆ คลผี่ นื ผา้ ออก แลว้ วางใหห้ า่ งจากรกู ลอ่ ง
l วสั ดอุ น่ื ๆ เพอ่ื ทำใหเ้ กดิ ลม (เชน่ พดั ลม จาน วสั ดแุ ผน่ บาง ๆ)
เช่น ใช้กรรไกรเจาะรูทก่ี ลอ่ งกระดาษ (หรอื กล่องรองเท้า)
พอประมาณ โดยให้จดุ ก่งึ กลางของผา้ อยใู่ นแนวเดยี วกับ
l วัสดุเบาอนื่ ๆ (เช่น กระดาษหรอื พลาสติกชิ้นเล็ก ๆ ผ้า)
ใหม้ ขี นาดเส้นผ่านศูนยก์ ลางอย่างน้อย 3 เซนตเิ มตร
รทู ก่ี ลอ่ งกระดาษ
l เทียนและไม้ขดี ไฟ
l ใชก้ ระดาษกาวตดิ ขอบกลอ่ งกระดาษทกุ ด้าน เพอื่ ป้องกนั
l สงั เกตการเคลอ่ื นไหวของผนื ผา้ โดยใหเ้ ดก็ ตบขา้ งกลอ่ ง
l เชอื กและไม้หนีบผา้ หรือชอลก์
ไมใ่ หล้ มผ่านออกไปได้ (รูปที ่ 3)
อกี ครัง้ แรงปะทะของลมท่เี กดิ ขึน้ จะสามารถทำให้ผนื ผา้
l ให้เด็กสองคนนง่ั บนโตะ๊ หันหน้าเข้าหากัน และใหเ้ ดก็ คนหนึ่ง
เคล่อื นไหวได้ ให้ทดลองดูวา่ ผืนผา้ อยหู่ า่ งออกไปจากรูกล่อง
(รูปท่ี 1)
วางกล่องกระดาษไวบ้ นโต๊ะ โดยใชด้ า้ นทม่ี ีรหู ันไปหาเด็ก
ได้ไกลอีกเทา่ ใดท่ยี ังคงเคลอ่ื นไหวได้ เด็ก ๆ สามารถเปา่ ลม
อีกคนหนง่ึ
ทรี่ ะยะเดยี วกับรูบนกล่องเพอ่ื ให้ผา้ เคลื่อนไหวไดห้ รอื ไม
่
l ใหเ้ ดก็ คนทวี่ างกลอ่ งใช้มือตีด้านขา้ งของกลอ่ งกระดาษ
l เดก็ ๆ สามารถทำใหล้ ูกปิงปองเคล่อื นที่ได้หรือไม่ และจะตอ้ ง
เหมอื นกบั การปรบมอื และใหเ้ ด็กทีน่ งั่ ตรงกันขา้ มสังเกต
วางลกู ปิงปองไว้ทตี่ ำแหน่งใด ลมทอ่ี อกจากรกู ลอ่ งกระดาษ
วา่ มีอะไรสัมผัสตัวของเขาบ้าง
จึงจะทำใหล้ กู ปงิ ปองเคลื่อนทไี่ ด ้ (รปู ท ่ี 4)
เร่ือง ปรากฏการณ์ อากาศเคล่ือนไหวได้
อากาศ การทดลอง ท่ี 1
รปู ที่ 4: ลมทส่ี ร้างขน้ึ สามารถผลักลกู ปงิ ปองใหเ้ คลื่อนที่ได้ ลมอ่อนๆพัดผ่านหอ้ ง
รปู ท่ี 5: ลมทำให้เทียนดับ
เกดิ อะไรขึ้น
ลมออ่ น ๆ ทเ่ี กดิ ขนึ้ จากพดั กระดาษ สามารถทำใหว้ สั ดเุ บา ๆ เชน่
ในระยะหา่ งเท่ากนั ลมทอี่ อกมาจากรกู ล่องเท่านน้ั ทสี่ ามารถ
ลูกโป่ง ลูกปงิ ปอง หรือขนสัตว์ทีอ่ ยภู่ ายในห้องเคลื่อนไหวได
้ ทำให้ผืนผ้าท่อี ยู่หา่ งออกไปเคลอื่ นไหวได ้ การเป่าลมดว้ ยปาก
เดก็ ทนี่ งั่ ตรงขา้ มกลอ่ งกระดาษสามารถรสู้ กึ วา่ มลี มปะทะเบา ๆ
มักจะไมส่ ามารถทำใหผ้ นื ผ้าดังกล่าวเคลื่อนไหวได้
ได ้ ลมปะทะทเ่ี ดก็ สรา้ งขน้ึ นสี้ ามารถทำใหผ้ นื ผา้ เคลอ่ื นไหวได
้ ลกู ปงิ ปองจะเคลื่อนที่ไดก้ ็ต่อเมื่อมลี มมาปะทะโดยตรง ดังนนั้
เชน่ กนั แรงลมจะม ี “กำลงั ” นอ้ ยลงตามระยะทางทห่ี า่ งออกไป เราจงึ ตอ้ งวางลกู ปงิ ปองใหอ้ ยใู่ นแนวเดยี วกบั รขู องกลอ่ งกระดาษ
จากรบู นกล่องถงึ ผนื ผา้ จงึ ทำให้ผืนผา้ เคลอื่ นไหวไดน้ ้อยลง หรืออาจเอียงกล่องกระดาษให้ลมปะทะลกู ปิงปองโดยตรง
ระยะทางระหวา่ งผา้ กบั รกู ลอ่ งทย่ี งั คงทำใหผ้ นื ผา้ เคลอื่ นไหวได ้
ข้ึนกบั ขนาดของรูกลอ่ งรวมถึงแรงทใี่ ช้ตกี ล่องด้วย
คำแนะนำ
เราสามารถใชก้ ลอ่ งกระดาษทมี่ ีรูดบั เทยี นได้เช่นกนั วิธกี าร
ก็คอื ตั้งเทยี นให้อย่หู ่างจากรูท่กี ลอ่ งออกไป 50 เซนตเิ มตร
อาจจะใช้พัดลมในหอ้ งมาทดลองก็ได้ นอกจากน้ี เรายงั
โดยระดบั ของเปลวไฟจะตอ้ งอยู่ระดบั เดยี วกนั กบั รูกลอ่ ง
สามารถสรา้ งลมปะทะได้จากแผ่นวสั ดุตา่ ง ๆ หรือจาน
จากนนั้ ใหเ้ ดก็ ๆ ใชม้ อื ตบขา้ งกลอ่ ง (รปู ท ่ี 5) ในการทดลองน ้ี
(กระดาษหรอื พลาสตกิ ) ทจี่ ะทำให้ลูกบอล กระดาษ ขนสตั ว์
เด็ก ๆ สามารถค้นหาระยะที่ไกลทส่ี ดุ ทีท่ ำใหเ้ ทยี นดบั ได้ด้วย
หรือจกุ ไม้ก๊อกเคลือ่ นทไี่ ด ้ ทั้งนี้เมื่อเราเป่าลมผ่านหลอด
แรงลมที่ออกจากรูกลอ่ งกระดาษ
เราสามารถทำให้วัสดุช้ินเลก็ ๆ เคลอ่ื นไหวไดเ้ ช่นกนั
เด็ก ๆ อาจถอื เชอื กเพอื่ ทำเคร่อื งหมายระบุระยะห่างต่าง ๆ ได ้
อย่าให้เดก็ เปา่ แรงเกินไป เพราะอาจทำให้เวียนศีรษะได
้ โดยใชไ้ ม้หนบี ผา้ หนีบเชอื กไวท้ ่รี ะยะตา่ ง ๆ ของเทยี น หรอื
เดก็ ๆ สามารถค้นหาทศิ ทางของลมภายนอกห้องได้ โดยใช
้ ใชช้ อลก์ ทำเคร่อื งหมายบนพ้นื หรือโต๊ะไว้ นอกจากวิธนี
ี้
ธงผืนเล็ก ๆ ทท่ี ำขึน้ เองเป็นเครอื่ งมอื ชว่ ย ถ้าเดก็ ๆ สวมเส้อื เด็ก ๆ สามารถเปา่ ลมเพื่อดับเทยี นเองไดห้ รอื ไม
่
แจ็กเกตโดยไมร่ ดู ซปิ ปดิ ด้านหนา้ และไปยนื ในบริเวณที่ม ี
ลมพัด ลมจะทำให้เสือ้ โปง่ พองออกเหมอื นเรอื ใบ
ทำไมเปน็ เชน่ นั้น
การพดั กระดาษ จาน หรอื วสั ดอุ นื่ ๆ ท ำใหเ้ กดิ ความแตกตา่ งของ
อากาศจะหมนุ ตวั และมลี ักษณะเปน็ เกลียว แตเ่ กลยี วอากาศ
ความหนาแน่นอากาศ ลมจงึ เกิดขึ้น และถา้ อากาศสองบรเิ วณ
หรอื ลมทเี่ กดิ ขนึ้ จะเสยี ดสกี บั อากาศ ทำใหค้ วามแรงลดลง
ต่างกนั มาก ๆ ลมทีเ่ กดิ ขน้ึ จะแรงมากจนกลายเป็นพายไุ ด้เลย
เรอื่ ย ๆ แ ละสลายไปในที่สุด
เมือ่ เด็กใชม้ ือตบด้านข้างกล่อง จะทำใหก้ ล่องเล็กลง อากาศ เมอื่ เดก็ ๆ อ อกแรงดันกลอ่ งมากขึน้ ลมทีเ่ คล่ือนทอี่ อกมาจะ
ภายในจึงถกู อัดและหาทางออกเม่ือกลอ่ งมรี ู ลมจึงเคล่อื นที่
สามารถเดนิ ทางไดไ้ กลข้นึ ดว้ ย ถา้ เราใสค่ วันเขา้ ในกลอ่ ง
ผา่ นรูออกไปด้วยความเร็วสูง ขณะที่ลมเคลอื่ นทีอ่ อกจากรูน้นั เราจะสามารถมองเหน็ การเคล่อื นท่ีของเกลียวอากาศได้
เรื่อง ปรากฏการณ ์ อากาศ ณ อุณหภมู ิตา่ งๆ
อากาศ การทดลอง ท่ี 3
งูเตน้ ระบำและจรวดถุงชา
สิง่ ทีพ่ บเห็นในชีวติ ประจำวัน
เด็ก ๆ เคยสงั เกตเหน็ ปรากฏการณ์ท่มี ีสาเหตุมาจากการยกตัว
ของอากาศบ้างแลว้ เช่น การปล่อยโคมลอยขึ้นทอ้ งฟา้ หรือ
บอลลนู ทส่ี ามารถลอยอยไู่ ดด้ ว้ ยอากาศรอ้ น บางครงั้ ในฤดรู อ้ น
เราจะสงั เกตเห็นไอรอ้ นของอากาศบนถนนลาดยาง เปน็ ตน้
ภาพรวมการทดลอง
รูปที่ 1: วัสดอุ ุปกรณ์ รูปที่ 2: งูกระดาษเต้นระบำ รปู ที่ 3: จุดไฟท่ีด้านบนของถุงชา
อากาศรอ้ นจะเคล่อื นที่ขนึ้ ไปขา้ งบน ปรากฏการณน์ ี้สามารถ
แนวคิดหลักของการทดลอง
แสดงให้เหน็ โดยการให้เด็ก ๆ ท ำงูกระดาษ แลว้ นำไปแขวน
เหนือเครือ่ งทำความร้อนหรือแหล่งกำเนิดความร้อนใด ๆ ก ็ได้
อากาศร้อนขยายตวั เคลอ่ื นทเี่ รว็ และมีนำ้ หนักนอ้ ยกวา่
จะหดตัวและเคล่อื นทช่ี ้า
จะพบว่างูเริ่มเต้นระบำ เพื่อช่วยใหเ้ ด็ก ๆ เ ข้าใจเร่อื งนี้มากขน้ึ
อากาศเยน็ อากาศร้อนจึงเคลอื่ นทข่ี ้ึนด้านบน สว่ นอากาศเย็น
เราจะมาร่วมกันทำจรวดจากถุงชา
วัสดุอุปกรณ ์
เรม่ิ ตน้ จาก
© Haus der kleinen Forscher, Germany Thai translation supported by
สำหรบั การทดลองรวม
l ตัง้ คำถามวา่ ในฤดรู อ้ นเดก็ ๆ เคยเห็นไอร้อนลอยข้นึ มา
l เจาะรทู จ่ี ดุ กึ่งกลางหัวงู และรอ้ ยด้ายเขา้ ไป อาจใช้
l แบบกระดาษรปู วงกลม (เส้นผา่ นศนู ยก์ ลางอย่างน้อย
จากสนามบ้างหรอื ไม
่ กระดาษกาวตดิ ตรงบรเิ วณทรี่ ้อยดา้ ยเพอ่ื เพมิ่ ความแขง็ แรง
10 เซนติเมตร)
l เดก็ ๆ สามารถทดลองกบั กระดาษเพือ่ ศกึ ษาลักษณะของ
ใหก้ บั งกู ระดาษ (รูปท ่ี 2)
l ถุงชา
ลมร้อนได้ โดยใหว้ าดวงกลมตามแบบลงบนกระดาษและ
l แขวนงูกระดาษไว้เหนือเคร่ืองทำความรอ้ น หรือจัดโคมไฟ
l เครอื่ งทำความรอ้ น (ถา้ มี)
ใชก้ รรไกรตดั ออกมา ครสู อนวิธวี าดงูลงบนแผ่นวงกลม
ต้งั พื้นใหฉ้ ายไฟข้นึ ข้างบน โปรดเตอื นเด็ก ๆ วา่ ถ้าเปดิ
l กรรไกร l โคมไฟต้ังโตะ๊
ให้กับเดก็ และให้เด็กใช้สเี มจกิ ในการวาดเพ่อื ให้มองเห็น
ไฟท้งิ ไว้นาน ๆ หลอดไฟจะร้อนมาก เดก็ ๆ สงั เกตเหน็
l เข็มเย็บผ้า l กระดาษกาว
ไดช้ ัดเจน เม่ือเด็ก ๆ ระบายสี “ง”ู เสร็จแล้ว ให้ใชก้ รรไกร
อะไรบา้ ง และเมอ่ื ปิดไฟจะเกิดอะไรขนึ้
l สีเมจิก l จานกระเบอ้ื ง
ตดั ตามเสน้ ทีว่ าดรูปงอู อกมา
l เดก็ ๆ รสู้ ึกอยา่ งไรเมอื่ นำมอื ไปอังเหนือโคมไฟทเ่ี ปดิ ท้ิงไว
้
l ไฟแชก็ หรือไมข้ ีดไฟ l น้ำเปลา่ 1 แก้ว
ทดลองต่อไป
l ครชู ่วยเดก็ แต่ละคนตัดถุงชา โดยตดั ด้านบนตรงทผ่ี กู เชอื ก
ไว้ออก แล้วเทผงชาที่อยขู่ ้างในทิ้ง
สำหรบั เดก็ แตล่ ะคน
l ทำไมโคมลอยหรือบอลลูนจึงสามารถลอยขน้ึ ได้โดย
l ค่อย ๆ แยกถุงชาออกจากกนั และจบั ให้เป็นทรงกระบอก
l กระดาษ
ไมต่ อ้ งใช้เครื่องยนต์ หรอื แมก้ ระทง่ั ใบพดั หรอื ปกี
แลว้ วาง “ท่อถงุ ชา” ไว้บนจานในลักษณะตงั้
l ด้ายเยบ็ ผ้า ยาวประมาณ 1 เมตร
การทดลองต่อไปนีส้ ามารถอธิบายได ้ โดยเดก็ ๆ
l ต่อไปน้ ี สง่ิ ทน่ี ่าตืน่ เต้นจะเกดิ ขน้ึ : จุดไฟท่ีดา้ นบนของ
จะเปน็ ผูท้ ำการทดลองเองท้ังหมด
ท่อถุงชา (รปู ท่ ี 3) เด็ก ๆ คดิ วา่ จะเกดิ อะไรขนึ้
(รูปท่ี 1)
l วางจานกระเบือ้ งลงบนโตะ๊ สำหรบั กันไฟ เตรียมไฟแช็ก
และนำ้ ไว้ให้พรอ้ มสำหรับดับไฟ ให้เด็กแตล่ ะคนหาท่ยี นื
หรอื นั่งเพื่อใหส้ ามารถสงั เกตการทดลองไดต้ ลอดเวลา
อย่าใหม้ ีลมพัดภายในหอ้ ง
เรอ่ื ง ปรากฏการณ์ อากาศ ณ อณุ หภมู ติ า่ งๆ ถงุ ชาจะไหมจ้ ากดา้ นบนลงดา้ นลา่ ง (รูปท ่ี 4) ก่อนท
่ี
อากาศ การทดลอง ที่ 3 จะไหม้ท้งั หมด สว่ นทีเ่ หลอื จะลอยขึ้นไปในอากาศประมาณ
1-1.5 เมตร (รูปที ่ 5) และลอยต่ำลงมาเม่อื เย็นตวั ลง
รปู ที่ 4: ถงุ ชากำลงั ลุกไหม้ งูเต้นระบำและจรวดถุงชา
รปู ท่ี 5: เถ้าถุงชาลอยขึ้นไปในอากาศ
เกิดอะไรขนึ้
งูกระดาษทีแ่ ขวนอยู่เหนอื เครือ่ งทำความรอ้ นจะหมุนและเรม่ิ
“เต้นระบำ”
คำแนะนำ
เด็ก ๆ อาจจะเคยสังเกตวา่ อากาศท่ีเตียงช้ันบนมกั จะอนุ่ กวา่
ช้นั ล่าง นนั่ เป็นเพราะอากาศท่รี ้อนกวา่ จะเคลอ่ื นตัวขน้ึ
ครูค้นหาภาพโคมลอยหรอื บอลลนู ให้เดก็ ๆ ชว่ ยกันวาดภาพ
ด้านบน
ดงั กล่าว เราสามารถสังเกตหลกั การทำงานหรอื โครงสร้าง
การทดลองเผาท่อถุงชาจะนา่ ตื่นเต้นมากยิ่งขน้ึ
ของบอลลูนจากภาพได้หรือไม่
ถ้าครเู ลา่ เรื่องราวประกอบให้เดก็ ๆ ฟัง
ช่วยกนั จดุ เทียนไขหลาย ๆ เล่ม (ระวังความร้อนจากเปลวไฟ)
แล้วใหด้ บั เทยี นทีละเลม่ เด็ก ๆ สังเกตเหน็ อะไรบ้างขณะท่ี
เทียนดบั ลงทีละเล่ม และมคี วามคดิ เห็นอยา่ งไรเกย่ี วกับ
สาเหตุของสงิ่ ท่สี ังเกตได้นน้ั
ทำไมเปน็ เชน่ นั้น
เน่อื งจากอนุภาคของอากาศทร่ี อ้ นนั้นอย่หู ่างกันมาก
ความหนาแน่นของอากาศจงึ นอ้ ยกวา่ และเบากว่า
อากาศประกอบด้วยอนุภาคเลก็ ๆ จำนวนมาก (น่ันคอื โมเลกุล
อากาศร้อนปริมาณ 1 ลติ รมีมวลนอ้ ยกว่าอากาศเยน็ 1 ลิตร
ของอากาศ) ท่ีเราไมส่ ามารถมองเห็นได้ ในอากาศร้อน อากาศร้อนจงึ เคลอ่ื นที่ขึ้นส่ดู ้านบน
โมเลกุลของอากาศจะเคล่อื นตัวได้เร็วกวา่ อากาศเย็น
วสั ดทุ ี่มนี ำ้ หนักเบา เช่น งูกระดาษในการทดลองน้สี ามารถ
เม่อื อากาศรอ้ นขึ้น อนุภาคเหลา่ นีจ้ ะผลักกันและชนกนั
เคลือ่ นไหวได้ เนื่องจากกระแสของลมร้อนท่ีเคลอื่ นท่สี ่ดู ้านบน
รุนแรงขึ้น ทำใหร้ ะยะหา่ งระหว่างอนภุ าคมีมากขน้ึ อากาศ ในกรณขี องท่อถุงชาทไี่ หมไ้ ฟ ไฟทำใหอ้ ากาศร้อนเคล่อื นทีข่ นึ้
ร้อนจึงตอ้ งการพนื้ ท่มี ากกว่าอากาศเยน็ ในปริมาตรทเี่ ทา่ กัน
ด้านบนเชน่ กนั จงึ นำพาเถ้าของถุงชาท่ีไหม้ไฟซง่ึ ยังคงเกาะ
เดก็ ๆ สามารถเลน่ สนุก ๆ ได ้ โดยสมมตวิ า่ เดก็ แตล่ ะคนคอื
ติดกนั ลอยข้นึ ไปในอากาศดา้ นบนด้วย
อนุภาคอากาศ เมอื่ อากาศเย็น ให้เดก็ ๆ ยืนชิดกันมาก ๆ
และพยายามเคลื่อนไหวนอ้ ยท่ีสดุ เมอ่ื อากาศร้อนขึน้
ใหเ้ ด็ก ๆ เ ตน้ ซึ่งต้องการพ้นื ท่ีมากข้นึ และชนกันมากขึ้นด้วย