อ.เจษฎ์ อาจารย์ประจำจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย อธิบายสาเหตุปูเสื่อนอนกลางน้ำไม่จม โดยยกเรื่อง "แรงลอยตัว" และ "ความหนาแน่น" มาอธิบาย เตือน เด็กๆ และคนว่ายน้ำไม่เป็นไม่ควรทำตาม
จากกรณีคลิปวิดีโอไวรัล เมื่อมีชาวเน็ตจำนวนมากปูเสื่อนอนกลางน้ำโดยที่ไม่จม ซึ่งมีผู้คนจำนวนมากสงสัยว่าสามารถทำได้อย่างไร ซึ่งล่าสุดวันนี้ (25 มี.ค.) เฟซบุ๊ก อ๋อ มันเป็นอย่างนี้นี่เอง by อาจารย์เจษฎ์ ของ รศ. ดร.เจษฎา เด่นดวงบริพันธ์ อาจารย์ประจำภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ได้ออกมาอธิบายไขข้อข้องใจแล้ว โดยได้ระบุข้อความว่า
"ทำไมนอนบนเสื่อ แล้วลอยน้ำได้ ช่วงนี้มีการแชร์คลิปวิดีโอของคนที่ทดลองทำตามคลิปติ๊กต็อก ด้วยการเอา "เสื่อพลาสติก" โยนลงน้ำ แล้วกระโดดลงไปนอน ซึ่งแทนที่จะจมน้ำ กลับลอยได้เหมือนเป็นเรือ ทิ้งตัวนอนแบบนี้เเล้วมันจะลอยน้ำจริงเหรอ? นอนบนน้ำ ทำไมถึงเป็นเช่นนั้นได้?
คำตอบของเรื่องนี้ ก็ไม่มีอะไรมากไปกว่าการยกเรื่อง "แรงลอยตัว" และ "ความหนาแน่น" มาอธิบายครับ ... ซึ่งคล้ายๆ กับที่ผมเคยอธิบายว่า ทำไมพระพุทธรูปหนักกว่า 300 กก.ลอยน้ำได้? หรือจะจินตนาการง่ายๆ ใกล้ๆ ตัวกับ "กระทง" ก็ได้ครับ ว่าทำไมกระทงใบใหญ่ๆ ถึงลอยน้ำได้ ทั้งที่ก็มีน้ำหนักไม่เบาเลย ซึ่งอาศัยหลักทางฟิสิกส์ที่เรียกว่า "แรงลอยตัว" และ "ความหนาแน่น" เช่นกันครับ
- แรงลอยตัว หรือแรงพยุง (buoyancy force, FB) เป็นแรงดันที่ของเหลวกระทำต่อวัตถุในทิศทางตรงกันข้ามกับน้ำหนักของวัตถุ
- ตามธรรมชาติแล้ว วัตถุจะถูกดึงลงด้วยแรงโน้มถ่วงของโลก (gravity force) แต่ด้วยแรงลอยตัวนี้เองที่ทำให้วัตถุไม่จมลงไป
- แรงลอยตัวนั้น เท่ากับความหนาแน่นของของเหลว (ซึ่งก็คือ มวลต่อหนึ่งหน่วยปริมาตร) คูณด้วยปริมาตรวัตถุส่วนที่จมในของเหลว คูณด้วยค่าความเร่งโน้มถ่วงของโลก (FB = pVg)
- นอกจากนี้ การลอยตัวของวัตถุยังขึ้นอยู่กับความหนาแน่น (density) ของวัตถุนั้น และของเหลวที่วัตถุนั้นลอยอยู่อีกด้วย โดยความหนาแน่นจะคิดจากมวลต่อปริมาตร เช่น ไม้ชิ้นหนึ่งมีความหนาแน่น 0.9 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร สามารถลอยได้ในน้ำซึ่งมีความหนาแน่น 1 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร
- วัสดุหลายชนิดที่เอามาทำกระทง มักจะมีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำ เช่น โฟม ลำต้นกล้วย ขนมปัง ฯลฯ นั้นมีช่องว่างภายในอยู่มาก ทำให้มีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำ และลอยน้ำได้
- ยิ่งถ้ากระทงมี "ปริมาตร" หรือ "พื้นที่ผิวสัมผัสกับน้ำ" มากขึ้นเท่าไหร่ ความหนาแน่นของกระทงจะยิ่งลดลง ขณะที่ แรงลอยตัว ก็จะยิ่งเพิ่มขึ้น .. หากเราทำกระทงให้มีขนาดใหญ่ และมีขอบโค้งขึ้นมาเหมือนกับเรือ กระทงนั้นก็จะยิ่งลอยตัวได้ดีเลยทีเดียว
- ดังนั้น การที่กระทงสามารถลอยตัวอยู่ในน้ำได้ เนื่องจากวัสดุที่ทำกระทงนั้นมีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำ และน้ำก็มีแรงลอยตัว ดันวัตถุให้ลอยขึ้นมา
สรุปว่า เมื่อเอามาเทียบกับกรณีของ "เสื่อพลาสติก" ลอยน้ำได้ จะเห็นว่า ด้านในของเสื่อนี้ทำจากวัสดุที่เป็นพวกฟองน้ำ ซึ่งมีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำ และแผ่ออกเป็นแผ่นใหญ่กว้าง ทำให้มีแรงลอยตัวสูงขึ้นมากด้วย เพียงพอที่จะรองรับน้ำหนักตัวคนที่ไม่มากเกินไป และนอนให้ท่าที่กระจายน้ำหนักออกไปทั่วทั้งผืน แต่ถ้าม้วนเสื่ออันเดียวกันเป็นแท่ง แล้วโยนน้ำ ให้คนขี่บนม้วนเสื้อ จะทำให้พื้นที่ผิวสัมผัสน้ำน้อยลงมาก ขณะที่น้ำหนักเท่าเดิม เสื่อและคนก็จะจมน้ำได้
ไม่แนะนำให้ไปทดลองทำตามกันเองโดยไม่มีคนช่วยดูแล โดยเฉพาะในกลุ่มเด็กๆ และคนที่ว่ายน้ำไม่เป็นครับ เดี๋ยวพลาดจมน้ำขึ้นมาล่ะแย่เลย"
