29 ส.ค. 2020 เวลา 02:02 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
เวลาเหยียบเปลือกกล้วย จะลื่นล้ม คนหรือกล้วยผิด!
ถ้าใครสักคนเคยเหยียบเปลือกกล้วยลื่นล้มมาก่อน คุณจะเข้าใจความรุ้สึกที่ผมมีทุกครั้งที่เห็นคนทิ้งเปลือกกล้วยเอาไว้บนถนน สำหรับผมมันเป็นอุบัติเหตุที่
ไม่สมศักดิ์ศรีเอาเสียเลย
"เปลือกกล้วยมันก็แค่ลื่นกว่าเปลือกผลไม้ชนิดอื่นๆ"เดิมทีผมเคยสรุปง่ายๆแบบนี้
แต่การทดลองของ คุณ Kiyoshi Mabuchi เปลี่ยนวิธีคิดของผมไปอย่างมาก
คุณ Kiyoshi Mabuchi ได้ทำการทดลองเกี่ยวกับเรื่องนี้เอาไว้โดยวางเปลือกกล้วย
เอาไว้บนแผ่นอะคิลิกเรียบแล้วค่อยๆเอียงเพื่อดูว่าเปลือกกล้วยจะลื่นหล่นลงมาเมื่อ
เอียงแผ่นอะคิลิกไปกี่องศา
ผิดไปจากที่ผมคิดเอาไว้มาก แม้ว่าเอียงมากกว่า 45องศามันก็ยังไม่ลื่นหล่นลงมา
เหมือนโลหะปกติทั้งๆที่โลหะไม่ได้มีเมือกลื่นๆเหมือนกล้วย
อันดับแรก - ผลการทดลองง่ายๆของลุง Mabuchi นี้เริ่มทำให้ผมลังเล
ความคิดตัวเองที่ว่า เปลือกกล้วยมันลื่นกว่าเปลือกผลไม้ชนิดอื่นๆ
การทดลองแบบนี้สามารถนำไปเข้าสูตรคำนวนค่าความฝืดได้ไม่ยาก และ
โดยการคำนวนค่าสัมประสิทธิ์ความฝืดของเปลือกกล้วยอยู่ที่ 1.2 !! ทั้งๆที่ค่านี้
สำหรับวัตถุเรียบๆทั่วๆไปอยู่ที่ 0.4 โดยเฉลี่ย
แปลกจริง! ยิ่งรู้ ยิ่งรู้สึกว่าไม่รู้แฮะ
ค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทาน(ความฝืด) กล้วย = 1.2 , โลหะ = 0.65
แล้วอย่างนี้ทำไมจึงมีเด็กๆหรือผู้ใหญ่ลื่นล้มจากการเหยียบเปลือกกล้วย?
วิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังอยู่ที่การทดลองถัดมา
การวิเคราะห์ปัญหาที่ดี มักจะต้องย้อนไปถึงจุดเกิดเหตุ
สถานะการณ์ที่จะทำให้เกิดการลื่นล้มนั่นคือจะต้องมีคนเหยียบเปลือกกล้วยเสียก่อน เมื่อคิดได้อย่างนั้นคุณ Kiyoshi Mabuchi จึงทำการทดสอบอีกครั้งด้วยการวัดแรง
กดที่เกิดขึ้น ด้วย load cell 3แกนแล้วทำการคำนวนหาค่าสัมประสิทธิ์
ความฝืดอีกครั้ง
โดยครั้งนี้เรียกได้ว่า "กล้วยได้ถูกเหยียบแล้ว"
load cell ถูกคุณ Kiyoshi Mabuchi น้ำมาขึ้นเหยียบกับเปลือกกล้วย เพื่อดูค่าความฝืดที่จะเปลี่ยนแปลงไป
ครั้งนี้ให้ผลกลับหัวกลับท้ายกับกับครั้งแรกเลยทีเดียว กลับกลายเป็นว่า
เปลือกกล้วยที่ถูกเหยียบแล้วนั้น ค่าสัมประสิทธิ์ความฝืดลดลงฮวบฮาบ
เหลือเพียง 0.066 (จากเดิม 1.2), โอย...หายไป94% เลยเหรอนี่?
(เพื่อให้เห็นภาพ ให้นึกถึงการลื่นไถลบนหิมะ หรือ น้ำแข็งนั้นอยู่ที่ 0.07)
เมื่อลองทดสอบกับเปลือกผลไม้ชนิดอื่นๆที่ถูกเหยียบเช่นกันนั้น เปลือกกล้วยกลาย
เป็นเปลือกผลไม้ที่มีค่าความฝืดน้อยที่สุด
เปลือกกล้วยที่ถูกเหยียบ ค่าความฝืดอยู่ที่ 0.066 และน้อยที่สุดในสิ่งที่นำมาทดลอง
เกิดอะไรขึ้นกับเปลือกกล้วยที่ถูกเหยียบอย่างนั้นเหรือ?
ถึงขั้นตอนนี้ การดูกลไกการทำงานของปัญหาเป็นทางเลือกที่ดีที่สุด
ด้านในของเปลือกกล้วยมีเยื่อบางๆคล้ายกระเปาะห่อหุ้มเจลเอาไว้ ผิวกะเปาะนี้
มีความฝืดสูง อย่างที่ในตอนแรก การทดลองสามารถอ่านค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานได้ 1.2 แต่ว่ากระเปาะนี้แตกออกง่ายเมื่อถูกแรงกดทับและ
เจลข้างในนั่นแหละที่เป็นต้นตอของการลื่นไถล
ภาพขยายจาก microscope กระเปาะเจลที่แตก (ภาพ b,d) ทำให้เจลที่มีความลื่นสูงไหลออกมา
คงจะดีไม่น้อยหากเราสามารถนำเจลจากกล้วยเหล่านี้ไปใช้สำหรับอุตสาหกรรม
หล่อลื่นได้ เพราะเจลเหล่านี้เป็นสารอินทรีย์ผลิตขึ้นจากยีนส์ธรรมชาติ
น่าเสียดายที่เทคโนโลยีปัจจุบันยังไม่สามารถทำอย่างนั้นได้ เพราะยังไม่สามารถ
รักษาสภาพเจลเอาไว้ได้นาน
ด้วยวิธีศึกษาแบบคุณ ลึก-ละเอียดแบบของคุณ Mabuchi นั้นทำให้ได้รู้สิ่งต่างๆ
ล้ำขึ้นและสนุกจริงๆ แถมคุณลุงท่านนี้ยังได้รับรางวัลไปแบบขำๆที่
มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์อีกด้วย
คุณ Kiyoshi Mabuchi ขึ้นบรรยายในวันที่ได้รับรางวัล (ผู้เขียนชอบวิธีการพรีเซ้นต์มาก)
การได้เห็นการทดลองของคุณ Kiyoshi Mabuchi มันทำให้ผมเปลี่ยนความคิดตัว
เอง 3 ข้อ
1. การด่วนสรุป ทำให้เสียโอกาสที่จะได้ความรู้
2. การมองสาเหตุของปัญหา ต้องย้อนไปที่สถานะการณ์ที่ทำให้เกิดปัญหา ในกรณีนี้คือ เปลือกกล้วยจะลื่นเมื่อได้รับแรงกด
3. การวิเคราะห์แบบฟิสิกส์ ทำให้ได้ผลลัพธ์ที่โต้เถียงไม่ได้
ที่แน่ๆ ผมตอนนี้กลับคิดว่า เปลือกกล้วยที่อยู่บนถนน มันไม่ได้ทำร้ายเรา มันก็แค่
ตอบโต้เราที่ไปเหยียบมันต่างหาก!!
โฆษณา