วิชาวิทยาศาสตร์ ป.4 เล่ม 2 เน้นเนื้อหา สรุป "ถาม" และ "ตอบ"

หน่วยที่ 4: วัสดุและสสาร
บทที่ 1: สมบัติทางกายภาพของวัสดุ
ในการเลือกวัสดุมาทำสิ่งของเครื่องใช้ นักวิทยาศาสตร์จะพิจารณาสมบัติ 4 ด้านหลัก เพื่อให้เหมาะสมกับการใช้งานครับ:
1. ความแข็งของวัสดุ (Hardness) คือความทนทานของวัสดุต่อการ "ขูดขีด"
• การทดสอบ: นำวัสดุ 2 ชนิดมาขูดกัน วัสดุที่ แข็งกว่า จะไม่เกิดรอย (หรือเกิดรอยน้อยมาก) ส่วนวัสดุที่ อ่อนกว่า จะเกิดรอยบนเนื้อวัสดุ
• ตัวอย่าง: เพชรแข็งกว่าแก้ว, ตะปูแข็งกว่าไม้
• การนำไปใช้: ใช้โลหะทำมีดหรือเครื่องมือช่าง เพราะมีความแข็งแรงทนทาน
2. สภาพยืดหยุ่นของวัสดุ (Elasticity)
คือสมบัติที่วัสดุสามารถ เปลี่ยนรูปร่างได้ เมื่อมีแรงมากระทำ (ดึง, กด, กระแทก) และสามารถ กลับคืนสู่สภาพเดิม ได้เมื่อหยุดออกแรง
• การทดสอบ: วัดความยาวของวัสดุก่อนดึง -> ดึงให้ยืด -> ปล่อยแล้ววัดความยาวอีกครั้ง ถ้าความยาวเท่าเดิมแสดงว่ามีสภาพยืดหยุ่น
• ตัวอย่าง: ยางยืด, ฟองน้ำ, สปริงเหล็ก
• การนำไปใช้: ใช้ยางทำยางรัดของ, ใช้ทำพื้นรองเท้าเพื่อรองรับแรงกระแทก
3. การนำความร้อนของวัสดุ (Thermal Conductivity)
คือสมบัติที่พลังงานความร้อนสามารถถ่ายโอนผ่านวัสดุนั้นได้
• ตัวนำความร้อน: วัสดุที่ความร้อนผ่านได้ดี ส่วนใหญ่เป็น โลหะ (เงิน, ทองแดง, เหล็ก, อะลูมิเนียม)
• ฉนวนความร้อน: วัสดุที่ความร้อนผ่านได้ไม่ดีหรือไม่ได้เลย เช่น พลาสติก, ไม้, แก้ว, ผ้า
• การนำไปใช้: ตัวกระทะทำจากอะลูมิเนียม (ตัวนำความร้อน) เพื่อให้อาหารสุกเร็ว แต่หูจับทำจากพลาสติก (ฉนวนความร้อน) เพื่อไม่ให้ร้อนมือ
4. การนำไฟฟ้าของวัสดุ (Electrical Conductivity)
คือสมบัติที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้
• ตัวนำไฟฟ้า: วัสดุที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้ดี ได้แก่ โลหะทุกชนิด (เงินนำไฟฟ้าดีที่สุด แต่ทองแดงนิยมใช้มากที่สุดเพราะราคาถูกกว่า)
• ฉนวนไฟฟ้า: วัสดุที่กระแสไฟฟ้าผ่านไม่ได้ เช่น ยาง, พลาสติก, ไม้แห้ง
• การนำไปใช้: ใช้ทองแดงทำสายไฟ และใช้ยางหรือพลาสติกหุ้มภายนอกเพื่อป้องกันไฟดูด
ตารางสรุปการจำแนกประเภทวัสดุ
ประเภทวัสดุ ความแข็ง สภาพยืดหยุ่น การนำความร้อน การนำไฟฟ้า
โลหะ สูงมาก ไม่มี ดีมาก ดีมาก
เซรามิก สูง ไม่มี ไม่ดี ไม่นำไฟฟ้า
พลาสติก ต่ำ-ปานกลาง น้อย-ไม่มี ไม่ดี (ฉนวน) ไม่นำไฟฟ้า (ฉนวน)
ยาง ต่ำ สูงมาก ไม่ดี ไม่นำไฟฟ้า
หน่วยที่ 5: โลกและอวกาศ
ซึ่งเป็นบทส่งท้ายที่เต็มไปด้วยจินตนาการและความมหัศจรรย์ของจักรวาล!

1. เจาะลึกเรื่อง "ดวงจันทร์" (The Moon)
ดวงจันทร์มีการเคลื่อนที่ 2 แบบสำคัญที่ทำให้เราเห็นปรากฏการณ์บนฟ้า:
1. การหมุนรอบตัวเอง: ใช้เวลาประมาณ 27.3 วัน
2. การโคจรรอบโลก: ใช้เวลาประมาณ 27.3 วัน
รู้หรือไม่? เพราะความเร็วในการหมุนรอบตัวเองและโคจรรอบโลกเท่ากันพอดี ทำให้คนบนโลกมองเห็นดวงจันทร์เพียง "ด้านเดียว" เสมอ
การเปลี่ยนแปลงรูปร่าง (ข้างขึ้น-ข้างแรม)
เกิดจากดวงจันทร์ได้รับแสงจากดวงอาทิตย์ และเมื่อดวงจันทร์โคจรเปลี่ยนตำแหน่งไป มุมที่เรามองเห็นส่วนที่สว่างก็เปลี่ยนไปด้วย:
• วันแรม 15 ค่ำ (New Moon): ดวงจันทร์อยู่ระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ เราจะมองเห็นดวงจันทร์มืดสนิท
• วันขึ้น 15 ค่ำ (Full Moon): โลกอยู่ระหว่างดวงจันทร์กับดวงอาทิตย์ เราจะมองเห็นดวงจันทร์สว่างเต็มดวง
2. ความแตกต่างของ "มวลและปริมาตร" ในแต่ละสถานะ
ในบทเรียนนี้ ความสับสนมักเกิดจากการแยกแยะระหว่าง มวล (เนื้อสาร) และ ปริมาตร (ที่ว่างที่สารนั้นครองอยู่) ครับ
สถานะ มวล ปริมาตร รูปร่าง
ของแข็ง คงที่ คงที่ คงที่ (ไม่เปลี่ยนตามภาชนะ)
ของเหลว คงที่ คงที่ เปลี่ยนตามภาชนะ (ผิวหน้าจะขนานแนวราบ)
แก๊ส คงที่ ไม่คงที่ เปลี่ยนตามภาชนะ (ฟุ้งกระจายเต็มภาชนะ)
เทคนิคการวัด (ที่ต้องแม่นยำ)
• มวล: ใช้ เครื่องชั่ง (หน่วยเป็นกรัม หรือ กิโลกรัม)
• ปริมาตร: ของเหลว: ใช้ กระบอกตวง (ต้องอ่านค่าตรงส่วนโค้งต่ำสุดของน้ำ)
o ของแข็ง: ถ้าทรงสวยใช้สูตรคำนวณ ถ้าทรงขรุขระใช้ วิธีแทนที่น้ำด้วยถ้วยยูรีกา
o แก๊ส: ปริมาตรจะเท่ากับภาชนะที่บรรจุแก๊สนั้น ๆ