เพื่อให้นักเรียนสามารถหาค่าคงตัวในการสลายของนิวเคลียสโดยเปรียบเทียบกับการทอดลูกเต๋า
1. กล่องใส่ลูกเต๋า 1 กล่อง |
2. ลูกเต๋า 6 หน้า 40 ลูก |
ตอนที่ 1
1. ใช้ลูกเต๋า 6 หน้า จำนวน 40 ลูก โดยหน้าหนึ่งของลูกเต๋ามีสีแต้มไว้
2. นำลูกเต๋าทั้งหมดใส่กล่องแล้วทอดลงบนพื้นพร้อมๆกัน
3. คัดลูกเต๋าที่ออกหน้าที่แต้มสีออก บันทึกจำนวนลูกเต๋าที่เหลือลงในตารางบันทึกผลการทดลอง
4. จากจำนวนลูกเต๋าที่เหลือ ทำการทดลองซ้ำอีกหลายๆ ครั้ง โดยการคัดลูกเต๋าที่หงายหน้าที่แต้มออกทุกครั้ง จนกระทั่งเหลือลูกเต๋าที่จะทอดเพียง 2-3 ลูก หรือไม่มีเลย
5. เขียนกราฟระหว่างจำนวนครั้งที่ทอดกับจำนวนลูกเต๋าที่เหลือโดยให้จำนวนลูกเต๋าที่เหลืออยู่บนแกนยืน และจำนวนครั้งที่ทอดอยู่บนแกนนอน
6. จากกราฟ หาจำนวนครั้งที่ทอดแล้วมีลูกเต๋าเหลือ 20, 10 และ 5 ลูก ตามลำดับ
ตอนที่ 2
1. แต้มสีที่ลูกเต๋า 2 หน้า โดยแต้มด้านที่อยู่ตรงข้ามกัน
2. ทำการทดลองซ้ำ เช่นเดียวกับตอนที่ 1
3. เขียนกราฟระหว่างจำนวนครั้งที่ทอดกับจำนวนลูกเต๋าที่เหลือ
ผลการทดลอง ตอนที่ 1
จำนวนครั้งที่ทอด |
จำนวนลูกเต๋าที่เหลือ |
เฉลี่ย |
ครั้งที่ 1 |
ครั้งที่ 2 |
ครั้งที่ 3 |
ครั้งที่ 4 |
0 |
40 |
40 |
40 |
40 |
40 |
1 |
34 |
32 |
34 |
32 |
33 |
2 |
29 |
28 |
29 |
27 |
28.25 |
3 |
25 |
24 |
23 |
24 |
23.75 |
4 |
21 |
21 |
19 |
23 |
21 |
5 |
18 |
19 |
15 |
17 |
17.25 |
6 |
15 |
16 |
11 |
14 |
14 |
7 |
12 |
13 |
10 |
10 |
11.25 |
8 |
11 |
11 |
9 |
8 |
9.75 |
9 |
10 |
8 |
8 |
7 |
8.25 |
10 |
7 |
5 |
6 |
5 |
5.75 |
11 |
5 |
4 |
6 |
5 |
5 |
12 |
4 |
4 |
5 |
3 |
4 |
13 |
2 |
3 |
4 |
2 |
2.75 |
14 |
2 |
1 |
3 |
2 |
2 |
15 |
1 |
1 |
1 |
2 |
1.25 |
ผลการทดลอง ตอนที่ 2
จำนวนครั้งที่ทอด |
จำนวนลูกเต๋าที่เหลือ |
เฉลี่ย |
ครั้งที่ 1 |
ครั้งที่ 2 |
ครั้งที่ 3 |
ครั้งที่ 4 |
0 |
40 |
40 |
40 |
40 |
40 |
1 |
29 |
28 |
25 |
31 |
28.25 |
2 |
22 |
20 |
18 |
20 |
20 |
3 |
17 |
16 |
14 |
15 |
16.5 |
4 |
14 |
10 |
11 |
11 |
11.5 |
5 |
10 |
7 |
6 |
9 |
8 |
6 |
8 |
6 |
6 |
6 |
7 |
7 |
6 |
4 |
5 |
6 |
5.25 |
8 |
5 |
3 |
4 |
5 |
4.25 |
9 |
3 |
2 |
2 |
3 |
2.5 |
10 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1.75 |
11 |
1 |
2 |
1 |
1 |
1.75 |
12 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
นำผลการทดลองมาเขียนกราฟระหว่างจำนวนครั้งที่ทอดกับจำนวนลูกเต๋าที่เหลือ จะได้กราฟดังนี้
สรุปได้ว่า
1. เส้นกราฟที่เขียนขึ้นระหว่างจำนวนลูกเต๋าที่เหลือกับจำนวนครั้งที่ทอด 2 ตอน มีลักษณะเช่นเดียวกับกราฟระหว่างจำนวนนิวเคลียสที่เหลือกับเวลาของธาตุกัมมันตรังสี
2. จำนวนครั้งที่ทอดแล้วทำให้ลูกเต๋าลดเหลือครึ่งหนึ่ง เช่น จาก 40 เหลือ 20 จาก 20 เหลือ 10 หรือจาก 10 เหลือ 5 มีค่าใกล้เคียงกัน และค่าที่ได้จากการทดลองตอนที่ 1 จะมากกว่าที่ได้จากการทดลองที่ 2 ประมาณ 2 เท่า
3. จำนวนลูกเต๋าที่เหลือจากการทดลองแต่ละครั้งเปรียบได้กับจำนวนนิวเคลียสที่ยังไม่สลาย
4. จำนวนครั้งที่ทอดเปรียบได้กับเวลาที่ผ่านไป
5. จำนวนครั้งที่ทอดแล้วทำให้ลูกเต๋าเหลือครึ่งหนึ่งเปรียบได้กับครึ่งชีวิต
6. โอกาสที่ลูกเต๋าจะหงายหน้าที่แต้มสีขึ้นในการทอดแต่ละครั้ง เปรียบได้กับค่าคงตัวการสลายชุดลูกเต๋าที่มีจำนวนหน้าแต้มสีต่างกัน จะมีโอกาสที่จะหงายหน้าที่แต้มสีขึ้นไม่เท่ากัน เปรียบได้กับนิวเคลียสต่างชนิดกันจะมีค่าคงตัวการสลายต่างกัน
|