รถพลังลูกโป่ง

•     อุปกรณ์
•  โฟมขนาด 3 x 6 นิ้ว
•  สก็อตเทปเหนียว
•  หลอด 2 อัน
• ไม้เสียบลูกชิ้น 1 อัน
• กรรไกร
• กระดาษกล่อง
• ไม้บรรทัด
•  ลูกโป่ง
• วิธีทำ
• 1.             ตัดโฟมขนาด 3 x 6 นิ้ว
• 2.             ตัดหลอด ขนาด 3 นิ้ว 2 อัน
• 3.             ตัดไม้เสียบลูกชิ้น 4 นิ้ว 2 อัน
• 4.             ตัดล้อ 4 ล้อ
• 5.             ตัดปลายลูกโป่งออก นำมาติดกับหลอดยาว ด้วยสก็อตเทป
• 6.             ประกอบรถ
• 7.             เป่าลม ให้ลูกโป่งพอง แล้วปล่อย
• 8.             รถจะเคลื่อนที่ไปข้างหน้ารถใครไปไกลที่สุด ชนะ
• ****ภาพประกอบในขั้นตอนการทำ

• หลักการทางฟิสิกส์
  รถพลังลูกโป่ง ทำจากโฟมขนาด 3 x 6 นิ้ว    สก็อตเทปเหนียว  หลอดดูด    ไม้เสียบลูกชิ้น    กระดาษกล่อง     ลูกโป่งหลักการทำงานสอดคล้องกับกฏการเคลื่อนที่ข้อที่ 3 ของนิวตัน “แรงปฏิกิริยา มีขนาดเท่ากับแรงกิริยา”

ร่มพยุงไข่

หลักการ

ที่มา; https://www.flickr.com/photos/devilteacher/7451755716/lightbox/

พื้นที่ผิวของวัตถุที่สัมผัสกับอากาศยิ่งมากวัตถุนั้นจะเคลื่อนที่ผ่านอากาศได้ยากขึ้น  ร่มชูชีพยิ่งมีขนาดใหญ่จะยิ่งเคลื่อนที่ได้ช้าลงซึ่งเป็นสิ่งที่นักกระโดดร่มต้องการ การสร้างร่มชูชีพต้องใช้ผ้าร่มจำนวนมาก เพื่อให้ขณะที่ร่มเคลื่อนที่ลงมา จะสามารถเก็บอากาศไว้ภายในร่มมากที่สุดเท่าที่จะมากได้ อากาศที่อยู่ใต้ผ้าร่มจะดันให้ร่มลอยไปตามลม (วัตถุจะตกลงจุดใดขึ้นอยู่กับอัตราเร็วของเครื่องบินขณะปล่อย และอัตราเร็วของลมบริเวณนั้นด้วย)

ร่มชูชีพ พยุงไข่

   

                                                                     
                                                                  ร่มชูชีพ พยุงไข่
 

                แรงพยุงเมื่อวัตถุที่มีพื้นที่มากจะทำให้อากาศเข้าไปอยู่เยอะจึงทำให้เกิดการพยุงของวัตถุให้เคลื่อนที่ช้า แรงพยุงสามารถทำให้วัตถุลอยอยู่บนอากาศได้ และเมื่อเราออกแบบโดยใส่ไข่อยู่ที่ปลายเชือกก็ทำให้ยิ่งตกลงมาเร็วขึ้นแต่การออกแบบกล่องใส่ไข่ต้องเป็นปลายแหลมเพราะเมื่อตกลงมาไข่ก็จะไม่แตกง่าย หากเราโยนร่มชูชีพแล้วปล่อยลงมาแบบไม่กางปีกจะทำให้ร่มชูชีพตกลงมาเร็วกว่า กับการปล่อยลงมาแบบกางปีกจะทำให้ร่มชุชีพตกลงมาช้ากว่าเพราะมีพื้นที่และอากาศเยอะกว่าแบบไม่กางปีก

พับกระดาษ 3 มิติ

พับกระดาษ  3  มิติ

การทำงานของโดรน

หลักการทำงานของโดรน

อุปกรณ์ต่างๆ ของ drone กันก่อนครับ จริงๆแล้วคำว่า drone มันคืออากาศยานไร้คนขับ

drone ประกอบไปด้วย

อันดับแรก

Frame

ตัวแรกเลยก็คือตัวลำครับ หรือเรียกว่า frame ซึ่งเราสามารถสร้างเองได้หรือซื้อก็ได้ ถ้าสร้างเองก็ลองหาอุปกรณ์ที่มีน้ำหนักเบาแต่ขอให้ทนทาน ของผมที่สร้างก็มาจากไม้บัลซาครับ ก็ทนพอใช้ได้ มีตกหักบ้างแต่ก็ซ่อมได้ หรือถ้าใครจะซื้อสำเร็จรูปเลยก็ได้ครับมีให้เลือกกันหลากลาย

ฺBattery

แบตเตอรรี่ที่ใช้กับ multi copter ก็คือแบตเตอรรี่ชนิด Lithium Polymer (LiPo) หรือคนไทยเรียกแบตลิโพครับ สาเหตุที่เราใช้แบตชนิดนี้ในการสร้าง drone ก็เพราะมีน้ำหนักเบา และให้ประสิทธิภาพที่สูง

Flight Control Board

เป็นหัวใจสำคัญของการควบคุม drone ของเราเลยครับ ตัวนี้จะเป็นตัวควบคุมส่วนกลางที่จะคอยรับคำสั่งเพื่อไปประมวลผลและส่งคำสั่งไปยังมอเตอร์ของเราแต่ละตัว ส่วนควบคุมนี้จะประกอบไปด้วย sensor ต่างๆ ที่จะใช้ในการทรงตัวของ drone ด้วยครับ ก็จะเป็นจำพวก gyro meter ควบคุมอย่างน้อย 6 แกน คือ ควบคุมในเรื่องของ roll pith yaw และ accelerator หรือความเร่งในการหมนของแกนต่างๆ ส่วน sensor อื่นๆ ที่จะช่วยให้ drone ของเรามีประสิทธิภาพดีขึ้นก็จะมี พวก sensor เข็มทิศ หรือ barometer บอกระดับความสูง และ GPS เพื่อใช้ควบคุมตำแหน่งการบิน เป็นต้น

Electronic Speed Controller

เรียกย่อๆ ว่า ESC ครับ สำหรับอุปกรณ์ตัวนี้จะใช้สำหรับควบคุมมอเตอร์แต่ละตัว ซึ่งESC จะรับคำสั่งมาจาก Flight Control Board แล้วจัดการจ่ายไฟเลี้ยงจาก baterry ไปให้กับมอเตอร์ตามคำสั่งครับ คือจะมีการจ่ายกระแสน้อยหรือขึ้นอยู่กับคำสั่งที่รับมาจาก Flight Control Board อีกทีหนึ่ง

Motors

สำหรับมอเตอร์ที่ใช้กับ drone ของเรา ก็จะเป็นมอเตอร์ชนิด bushless ครับ คือมอเตอร์ชนิดไม่มีแปรงถ่าน มอเตอร์ชนิดนี้ขดลวดจะอยู่นิ่ง แต่ส่วนที่เป็นแม่เหล็กจะเป็นตัวหมุนแทน มีทั้งสองชนิดคือแบบหมุนนอก หรือ หมุนใน (in-runner or out-runner) แต่ส่วนใหญ่ที่ใช้กันถ้าเป็น drone สเกลขนาดใหญ่ก็จะใช้แบบ out runner ครับ สาเหตุที่ต้องใช้ bush less motor ก็เป็นเรื่องประสิทธิภาพและกินพลังงานน้อยครับ ทำให้ drone เราบินได้สูง บินได้นานขึ้น

Propellers

สำหรับส่วนนี้จะเป็นตัวใบพัดของตัวเครื่องครับ ใบพัก็จะมีอยู่หลายชนิดด้วยกัน มีขนาด มีความยาว ซึ่งเราก็ต้องเลือกที่มันเหมาะสมกับขนาดของมอเตอร์และน้ำหนักของ drone ของเรา

Transmitter/Receiver

ส่วนสุดท้ายก็จะเป็นตัววิทยุบังครับ ซึ่งเป็นส่วนในการรับคำสั่งจากภาคพื้นดินเพื่อไปควบคุมการบิน สำหรับวิทยุที่ใช้ใช้ในการควบคุม drone จะต้องมีอย่างน้อย 4 ช่องสัญญาณ (channel) ครับ

หลักการเกิดควัน

 การเกิดควัน

อุปกรณ์       1.ไม่ขีด 1 กลัก   2.แก้วน้ำ 1 ใบ

วิธีทดลอง

  ฉีกกระดาษที่เคลือบสารบางอย่างสำหรับจุดไม้ขีดให้ไฟติดออก โดยลอกให้บางที่สุด แล้วนำไปใส่ในแก้ว  และจุดไฟให้ลุกไหม้ให้หมดในแก้ว จะเห็นสารสีเหลืองออกน้ำตาลติดอยู่ที่แก้วหลังจากนั้นใช้นิ้วชี้ปาดให้สารดังกล่าวติดที่นิ้วชี้ และเมื่อขยี้ถูกับนิ้วหัวแม่มือก็จะเกิดควันไฟม้วนตัวขึ้นมา ยิ่งถูก็ยิ่งเกิดควันมาก

หลักการทางฟิสิกส์

สาเหตุที่เกิดควันไฟได้เพราะสารประกอบที่อยู่ข้างกลักไม้ขีดดังกล่าว มีสารฟอสฟอรัสแดงอยู่ที่มีคุณสมบัติสามารถติดไฟได้ที่อุณหภูมิต่ำ เมื่อเผากระดาษที่มีสารนี้อยู่ก็จะหลุดมาติดที่ผิวแก้ว ในการถูนิ้วมือที่มีสารนี้อยู่จะเกิดความร้อนพออุ่นๆ ก่อให้เกิดควันเป็นสัญญาณการเกิดออกซิเดขึ้นสู่อากาศ

ผู้เชี่ยวชาญ

ผมนายประสิทธิ์  สายนุ้ย  
 อยากเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านการสอนฟิสิกส์ เรื่อง  อิเล็กทรอนิกส์

หลักการของเรือพลังยางยืด

    เรือพลังยาง เป็นกิจกรรมที่มาจากภูมิปัญญาท้องถิ่น จากการนาต้นดอกงิ้วมาดัดแปลงเป็นตัวเรือ และใช้หนังยางเป็นตัวขับเคลื่อนใบพัด เพื่อให้เรือนั้นสามารถเคลื่อนที่ได้ สาหรับการสอนในชั้นเรียนจึงนาวัสดุเหลือใช้มาสร้างเป็นตัวเรือแต่วัสดุอื่นยังคงเดิมและยังใช้หนังยางเป็นตัวขับเคลื่อนใบพัดเช่นเดิม โดยการลอยของตัวเรือใช้หลักการความหนาแน่นของวัตถุ การเคลื่อนที่ของตัวเรือใช้หลักการพลังงานศักย์ยืดหยุ่นของหนังยาง และแรงเสียดทานระหว่างเรือและน้า ซึ่งต้องมีการคานวณรูปร่าง และความสมดุลของตัวเรือ การประยุกต์รูปทรง และรูปร่าง เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ การเคลื่อนที่ของเรืออีกด้วย

หลักทางฟิสิกส์กับจรวดขวดน้ำ

หลักวิทยาศาสตร์กับจรวดขวดน้ำ

ปัจจัยอะไรบ้างที่ส่งผลต่อการพุ่งขึ้นของจรวดขวดน้ำ
มีหลายปัจจัยที่มีผลต่อการพุ่งขึ้นของจรวดขวดน้ำ เช่น ความดัน ปริมาณน้ำที่เติม มุมยิง รูปทรง ฯลฯ ปัจจัยเหล่านี้ต่างก็ส่งผลต่อการพุ่งขึ้นของจรวดขวดน้ำ
มุมปล่อยจรวดขวดน้ำกรณีปล่อยจรวดขวดน้ำด้วยมุม 90 องศา เป็นกรณีที่สามารถทดลอง หรืออาจจะเคยเห็นเหตุการณ์ในชีวิตประจำวัน เช่น เวลาโยนก้อนหินขึ้นไปเหนือศีรษะ ก้อนหินก็จะตกลงมาโดนหัว การปล่อยจรวดขวดน้ำแบบนี้ก็เหมือนกันมันจะตกลงมาจุดเดิมที่เราปล่อย

ปริมาณน้ำ
น้ำจะเป็นตัวช่วยชะลอเวลาอากาศที่อยู่ภายในขวดออกมาช้ากว่าปกติ ทั้งนี้เนื่องจากว่า น้ำมีมวลที่มากกว่าอากาศ ดังนั้นการเติมน้ำมาก-น้อยก็ล้วนส่งผลต่อการพุ่งขึ้นของจรวดขวดน้ำ การเติมน้ำควรเติมในปริมาณ 1 ใน 3 ของขวด

ความดัน
การเพิ่มความดันเข้าไปในขวดมากเท่าใดยิ่งส่งผลให้จรวดขวดน้ำพุ่งไปได้ไกลเท่านั้น แต่ทั้งนี้ต้องขึ้นอยู่กับขวดน้ำอัดลมที่ใช้ว่าสามารถทนแรงดันได้มาก-น้อย เท่าใด
การพุ่งขึ้นของจรวดขวดน้ำสามารถอธิบายการพุ่งขึ้นไปของจรวดขวดน้ำได้ด้วยกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน ซึ่งคิดขึ้นโดยท่าน เซอร์ ไอแซค นิวตัน นักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่ชาวอังกฤษ
กฎข้อที่ 1 เรียกว่า “กฎของความเฉื่อย” กล่าวคือ วัตถุที่ไม่มีแรงภายนอกมากระทำ จะรักษาสภาพการเคลื่อนที่ของมันไว้ โดยเคลื่อนที่ไปทิศทางเดิม ด้วยความเร็วเท่าเดิม เช่น จรวดที่ติดที่ฐานปล่อยจรวดจะยังคงรักษาสภาพการหยุดนิ่งอย่างนั้น ตราบใดที่ยังไม่มีการจุดระเบิด หรือมีแรงอื่นมากระทำ
กฎข้อที่ 2 กล่าวว่า เมื่อมีแรงภายนอกมากระทำกับวัตถุ จะทำให้มันเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง หรือมีการเปลี่ยนแปลงความเร็ว ซึ่งมีขนาดมาก หรือน้อยขึ้นอยู่กับแรงที่มากระทำ
ดังสมการ
F = ma
โดยที่ F คือ ขนาดของแรงภายนอกที่มากระทำต่อวัตถุ
m คือ มวลของวัตถุ
a คือ ความเร่งของวัตถุเนื่องจากแรงภายนอกที่มากระทำ
กฎข้อที่ 3 แรงกริยาเท่ากับแรงปฏิกิริยา แต่มีทิศทางตรงข้าม กล่าวว่า ถ้าวัตถุ A ให้แรงจำนวนหนึ่งแก่วัตถุ B วัตถุ B ก็ให้แรงจำนวนที่เท่ากันกับที่ได้รับมาส่งกลับให้วัตถุ A เช่น ขณะที่จรวดผลักให้เชื้อเพลิงที่ถูกจุดระเบิดพุ่งลงไปด้านหลัง (แรงกริยา) เชื้อเพลิงที่ถูกจุดระเบิดจะผลักให้จรวดพุ่งขึ้นไปเช่นกัน (แรงปฏิกิริยา)

หลังจากที่เราอัดอากาศเข้าไปในขวด อากาศที่ถูกอัดอยู่ภายในจรวดขวดน้ำ จะทำหน้าที่เหมือนเป็นสปริงที่จะดันให้จรวดลอยสูงขึ้นไป และดันน้ำให้พุ่งออกทางปากขวด การที่เราเติมน้ำลงไปในจรวดขวดน้ำทั้งๆ ที่ดูเหมือนว่าเราอาศัยเพียงแรงผลักของอากาศทำให้จรวดขวดน้ำพุ่งขึ้นไปได้ เป็นเพราะในขณะที่อากาศผลักให้จรวดขวดน้ำพุ่งขึ้นไป จรวดขวดน้ำก็จะผลักให้อากาศพุ่งถอยหลังไปเช่นกัน (ตามกฎข้อที่ 3 ของนิวตัน) แต่มวลของจรวดมีมากกว่ามวลของอากาศมาก ทำให้อากาศมีความเร่งมากกว่าความเร่งของจรวดมาก (พิจารณาตามกฎข้อที่ 2 ของนิวตัน) ทำให้อากาศพุ่งออกไปจากจรวดขวดน้ำหมดก่อนที่จรวดขวดน้ำจะพุ่งขึ้นไปได้สูง น้ำที่เราเติมลงไปนั้น จะช่วยชะลอเวลาที่อากาศใช้ในการพุ่งออกจากจรวดขวดน้ำ เพราะจรวดขวดน้ำต้องผลักให้น้ำภายในจรวดขวดน้ำพุ่งออกไปด้วย ทำให้ความเร็วของจรวดสูงขึ้นกว่าตอนที่ไม่ได้เติมน้ำลงไปในจรวดขวดน้ำนี้
แต่ปริมาณน้ำที่เพิ่มมากขึ้นก็จะทำให้แรงผลักของอากาศลดลง และความดันภายในจรวดก็จะลดลงรวดเร็วมากขึ้น ดังนั้น เราจึงต้องมีอัตราส่วนของการเติมน้ำอย่างเหมาะสม เพื่อทำให้จรวดขวดน้ำพุ่งออกไปได้ไกลที่สุด

หลักการของร่มชูชีพโดยไม่ให้ไข่แตก

ร่มชูชีพโดยไม่ให้ไข่แตก

เมื่อปล่อยไข่ร่มชูชีพบนความสูงในแนวระดับ เสี้ยววินาทีแรกของไข่ร่มชูชีพจะไม่มีความเร็วเริ่มต้นในแนวดิ่ง   ณ จุดเริ่มต้นมีเพียงแรงเดียวที่มากระทำกับไข่ร่มชูชีพ คือ น้ำหนักไข่ร่มชูชีพเท่านั้นเองแรงโน้มถ่วงทำให้มีแรงพุ่งลง กลายเป็นความไม่สมดุลย์ หรือแรงลัพธ์ เกิดความเร่ง ขณะที่ไข่ร่มชูชีพเคลื่อนที่เร็วขึ้น เร็วขึ้น เร็วขึ้นเรื่อย ๆ  แรงเสียดทาน (ความต้านทานของอากาศหรือแรงต้าน) จะยิ่งเพิ่มมากขึ้นตามลำดับ แรงฉุดที่เกิดขึ้นมีทิศพุ่งขึ้นสวนกับน้ำหนักที่พุ่งลง ซึ่งจะช่วยลดความเร่งพุ่งลงของไข่ร่มชูชีพ  ทำให้ความเร็วลดลงเรื่อย ๆ จนในที่สุดแรงฉุดจะเท่ากับน้ำหนัก ทำให้แรงสุทธิเป็นศูนย์ การพุ่งลงของไข่ร่มชูชีพจะไม่มีความเร่งอีกต่อไป   ความเร็วตอนนี้ เป็นความเร็วคงที่เรียกว่า "ความเร็วขั้นสุดท้าย" (Terminal velocity)”   แต่เมื่อไข่ร่มชูชีพเปิดให้ร่มกางออก ร่มจะช่วยเพิ่มแรงฉุด  แรงสุทธิมีทิศพุ่งขึ้นสวนทางกับการเคลื่อนที่ลงทำให้ความเร็วลดลงเรื่อย ๆ อย่างรวดเร็ว เมื่อความเร็วลดลง แรงฉุดก็ลดลงด้วยจนกระทั่งมีค่าเท่ากับแรงโน้มถ่วง ไข่ร่มชูชีพจะมาถึงความเร็วขั้นสุดท้ายใหม่ ซึ่งน้อยกว่าตอนที่ยังไม่เปิดร่ม ทำให้ลงพื้นได้อย่างปลอดภัยและนิ่มนวล

รินน้ำด้วยเชือก (010)

รินน้ำด้วยเชือก

หลักการ การทดลอง

      การรินน้ำด้วยเชือก คือ การถ่ายเทน้ำโดยมีเชือกเป็นตัวกลาง ซึ่งปลายเชือกด้านหนึ่งจะอยู่ในขวดน้ำ และอีกด้านหนึ่งจะอยู่ในภาชนะที่รองรับน้ำที่ต้องอยู่ในต่ำแหน่งที่ต่ำกว่าขวดน้ำที่จะริน  แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลของน้ำและน้ำหนักของน้ำในเชือกจะไหลจากที่สูงลงมาสู่ที่ต่ำ โดยเชือกนั้นจะเป็นตัวกลาง เหมือนสะพานที่เรียงไปด้วยน้ำที่จะถ่ายลงไปยังภาชนะที่รองรับ

สร้างควัน โดยไม่มีไฟ 011

สร้างควัน โดยไม่มีไฟ

อุปกรณ์
1. แก้ว 1 ใบ
2. ไม้ขีดไฟ 1 กลัก

วิธีทำ
1. ฉีกกระดาษที่เคลือบสารบางอย่างสำหรับจุดไม้ขีดให้ไฟติดออก
2. ลอกให้บางที่สุด แล้วนำไปใส่ไว้ในแก้ว
3. จุดไฟให้ลุกไหม้ให้หมดในแก้ว จะเห็นสารสีเหลือง ๆ ออกน้ำตาลติดอยู่ที่แก้ว
4. ใช้นิ้วชี้ปาดให้สารดังกล่าวติดที่นิ้วชี้
5. ใช้หัวแม่มือขยี้ถู ก็จะเกิดควันไฟขึ้นมา ยิ่งถูมากเท่าไหร่ก็ยิ่งเกิดควันมากเท่านั้น

หลักการ
สาเหตุที่เกิดควันไฟได้เพราะสารประกอบที่อยู่ในกระดาษข้างกลักไม้ขีดดังกล่าว มีสารฟอสฟอรัสแดงอยู่ ซึ่งมีคุณสมบัติสามารถติดไฟได้ที่อุณหภูมิต่ำ ในการถูนิ้วที่มีสารนี้อยู่ก็จะเกิดความร้อนพออุ่นๆ จึงก่อให้เกิดควัน

นักประดาน้ำ (cartesian diver) 011

นักประดาน้ำ (cartesian diver)     

กฏเกณฑ์ธรรมชาติเกี่ยวกับการลอย/จมในของเหลวนี้ถูกค้นพบโดย  อาคิมีดีส  เมื่อสองพันกว่าปีมาแล้ว เขาเขียนไว้ว่าของที่จุ่มไปในของเหลว(ไม่ว่าจะจุ่มลงไปนิดเดียวหรือจุ่มลงไปมิดเลย)จะมีแรงลอยตัวที่ของเหลวออกแรงดันขึ้น โดยแรงนี้จะมีขนาดเท่ากับน้ำหนักของของเหลวที่ถูกแทนที่ 

     วัตถุที่มีความหนาแน่น(ความหนาแน่นคือมวลรวมของวัตถุหารด้วยปริมาตรของวัตถุ)น้อยกว่าน้ำจะลอยน้ำส่วนวัตถุที่มีความหนาแน่นมากกว่าน้ำจะจมน้ำและยังเกี่ยวข้องกับสมบัติของอากาศที่เมื่อโดนอัดแล้วจะมีปริมาตรลดลงและใช้หลักการของพาสคาล(Pascal’s Principle)ที่ว่าหากเราออกแรงดันกับของเหลวที่บริเวณใดๆ แล้วความดันที่เกิดขึ้นจะส่งผ่านไปทั่วทั้งของเหลวอย่างเท่าๆกันเพราะฉะนั้นเมื่อเราบีบข้างขวดน้ำ ความดันที่เกิดขึ้นจะส่งผ่านไปทั่วแล้วจะไปดันอากาศที่อยู่ในนักดำน้ำของเรา ให้มีปริตรมาตรลดลงทำให้ความหนาแน่นของนักดำน้ำเพิ่มขึ้นจนมากกว่าน้ำ นักดำน้ำจึงจมลงในทางกลับกันหากเราปล่อยมือ อากาศในนักดำน้ำก็จะขยายตัวกลับดังเดิมนักดำน้ำก็ลอยขึ้น

ว่าวกระดาษ 011

ว่าวกระดาษ

องค์ประกอบของว่าวที่จะลอยอยู่ในอากาศได้คือ

1. กระแสลมที่เคลื่อนที่ไปในแนวขนานกับผิวโลกทางใดทางหนึ่ง อย่างสม่ำเสมอ2. พื้นที่ให้กำลังยกหรือแรงยกได้แก่พื้นที่ของตัวว่าว 3. อุปกรณ์บังคับได้แก่เชือกหรือด้ายรั้งว่าวและสายซุงซึ่งทำหน้าที่ปรับมุมปะทะของอากาศกับ พื้นที่ของตัวว่าว ทำให้เกิดแรงยกและแรงดัน แรงที่กระทำกับตัวว่าวมี 4 แรง คือ 1. แรงขับ คือ แรงที่คนดึงสายว่าวสวนทางกับแรงลม (ทำหน้าที่คล้ายกับแรงขับของเครื่อง ยนต์อากาศยาน) 2. แรงต้าน คือ แรงที่มีทิศทางเดียวกันกับกระแสลม 3. แรงยก คือ แรงที่ทำให้ว่าวลอยขึ้นไปในอากาศได้ ซึ่งจะมีแรงนี้ด้านบนของว่าว(หลังว่าว) 4. แรงน้ำหนักถ่วง คือ แรงที่อยู่ด้านล่างของว่าว ซึ่งเกิดจากแรงโน้มถ่วงของโลก ในขณะที่ว่าวเคลื่อนที่สวนทางลม และตัวว่าวทำมุมเงย ทำให้เกิดมุมปะทะกับพื้นที่ตัวว่าว ทำให้อากาศด้านบน (หลังว่าว) ไหลเร็วกว่าด้านล่างว่าว ความกดดันอากาศจึงลดลง ทำให้เกิด แรงยกขึ้น ในขณะเดียวกัน ลมด้านล่าง (ใต้ว่าว) เคลื่อนที่ช้ากว่า ทำให้เกิดความกดดันสูง จึงพยายามปรับตัวให้มีความดันเท่ากับด้านบน จึงดันว่าวให้ลอยขึ้นด้านบน ว่าวจะขึ้นได้จะต้องมีแรงถ่วง (น้ำหนักของว่าว) น้อยกว่าแรงยก และแรงขับ(ลม) ต้องมีความ เร็วมากพอที่จะชนะแรงต้าน ซึ่งมีทิศทางเดียวกับกระแสลมการทำว่าว ถือว่าเป็นทั้งศาสตร์และศิลป์ เพราะต้องรู้จักคัดเลือกสรรหาวัสดุอุปกรณ์ที่เหมาะสมในการทำ เช่น ไม้ต้องตรง มีน้ำหนักเบา มีความเหนียวทนทาน วัสดุประกอบอื่น ๆ เช่น กระดาษพลาสติก ผ้า และเชือก หรือด้าย ต้องใช้ให้ เหมาะสม การทำอุปกรณ์ต่างๆ ต้องละเอียดประณีตมีเทคนิคเฉพาะตัว สัดส่วนของโครงว่าวแต่ละ ชนิดมีกำหนดเฉพาะ ต้องมีทักษะในการทำ การเล่น ต้องรู้จักภาวะของสภาพพื้นที่ภูมิอากาศและ กาลเวลา

ของเล่นพลังลูกโป่ง 011

เฮลิคอปเตอร์ลูกโป่ง

อุปกรณ์
1.ลูกโป่ง
2.ชุดเฮลิคอปเตอร์

วิธีเล่น
1.นำลูกโป่งมาประกอบเข้ากับชุดเฮลิคอปเตอร์
2.เป่าลมใส่ในลูกโป่ง
3.ปล่อยลูกโป่งลูกโป่งจะลอยทำให้ใบพัดตัดกับอากาศ

หลักการ
ลักษณะและมุมที่เฉียงของปีกทำให้เกิดแรงยกพร้อมกับหมุนไปตามหลักของแบนูลีย์ และสอดคล้องกับกฏการเคลื่อนที่ข้อที่ 3 ของนิวตันคือเมื่อลูกโป่งพ่นอากาศออกมา เกิดแรงกิริยาของอากาศที่พ่นออกมา อากาศก็ออกแรงปฏิกิริยากระทำต่อลูกโป่งทำให้ลูกโป่งเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม

บูมเมอแรง (010)

 บูมเมอแรง boomerang 

เป็นชื่อเครื่องมือที่ชนพื้นเมืองอะบอริจินในออสเตรเลียคิดประดิษฐ์ขึ้นใช้ พัฒนามาจากอาวุธล่าสัตว์ที่เรียกว่า killer stick หรือ ท่อนไม้พิฆาต ใช้ขว้างสัตว์แต่ไม่สามารถวกกลับคืนมาสู่เจ้าของได้เช่น บูมเมอแรง   พวกอะบอริจินใช้บูมเมอแรงในการล่านก และใช้ขว้างแข่งกันเพื่อดูว่า บูมเมอแรงของผู้ใดจะกลับคืนสู่มือเจ้าของได้เร็วกว่ากัน                   บูมเมอแรงยุคแรก ๆ ทำจากรากไม้และกิ่งไม้ แต่ปัจจุบันไม้หายาก จึงเปลี่ยนมาใช้พลาสติกเป็นวัสดุแทน บางทีก็ทำจากไม้อัด แต่วัสดุไม่มีผลต่อการพุ่งของบูมเมอแรง หลักใหญ่อยู่ที่มุมและความหนาของตัวบูมเมอแรงเท่านั้น   ถ้าทำมุมไม่พอเหมาะบูมเมอแรงอาจไม่วกกลับมายังผู้ขว้าง                   เคล็ดการแหวกอากาศของบูมเมอแรงเป็นหลักเดียวกับที่ทำให้เครื่องบินบินได้ คือ ด้านบนปีกทั้งสองข้างหนา ส่วนด้านล่างแบนราบ   อากาศที่ผ่านตรงส่วนที่หนาจะเดินทางได้ไกลและเร็วกว่า ความกดอากาศจึงน้อยกว่าด้านล่างซึ่งบางกว่า   ดังนั้นความกดที่สูงกว่าจึงยกบูมเมอแรงให้ลอย ส่วนการหมุนกลับมายังผู้ขว้างนั้น   อยู่ที่เทคนิคในขณะขว้าง   ผู้ขว้างจะต้องบิดข้อมือให้ได้จังหวะเพื่อให้บูมเมอแรงหมุนติ้ว แล้ววกกลับมายังที่เดิมคนที่ขว้างบูมเมอแรงเก่ง ๆ สามารถขว้างให้มันหมุนติ้วตีวงถึงสี่ห้าวงกลางอากาศ ก่อนจะวกกลับมาสู่มือเจ้าของอีกครั้ง                   ทุกวันนี้บูมเมอแรงเป็นของเล่นที่นิยมเล่นกันทั่วโลก โดยเฉพาะเด็ก ๆ ในสหรัฐอเมริกา ซึ่งส่วนใหญ่เล่นเบสบอล การขว้างบูมเมอแรงก็คล้ายกับการขว้างลูกเบสบอล   พวกเด็ก ๆ   เหล่านี้จึงทำบูมเมอแรงเป็นรูปทรงต่าง ๆ เพื่อให้บูมเมอแรงของตนพุ่งไปได้ไกลที่สุด และใช้เวลาเดินทางสั้นที่สุด                   สถิติการขว้างบูมเมอแรงที่แข่งขันกันในสหรัฐอเมริกานั้นระยะทางไกลที่สุดที่มีผู้ขว้างได้คือ ๑๔๕ เมตร ประมาณเท่าครึ่งของความยาวสนามฟุตบอล ส่วนเวลาที่สั้นที่สุด คือ ๒ นาที ๕๙   วินาที “ ข้อมูลสนับสนุนจากหนังสือ ๑๐๘ ซองคำถาม สำนักพิมพ์สารคดี ”

ผู้เชี่ยวชาญ (010)

ผู้เชี่ยวชาญ

นายณัฐพงศ์   เสนขวัญแก้ว
อยากเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านการสอนฟิสิกส์ เรื่องไฟฟ้า

ว่าว (010)

ว่าว

หลักการ

          ว่าวต้องอาศัยลม ลมเป็นปัจจัยที่เราไม่อาจควบคุมได้ บางวันลมแรง บางวันลมอ่อน เราจะควบคุมได้ก็เพียงตัวว่าวของเราเองเมื่อว่าวปะทะลม จะมีแรงมาเกี่ยวข้องด้วยคือ แรงจากน้ำหนักของว่าว แรงฉุดไปตามทิศทางของลม และแรงยกในทิศทางตรงข้ามของน้ำหนัก ผลรวมของแรงทั้งสาม เกิดเป็นแรงลัพท์ที่ทำให้ว่าวลอยขึ้นไปได้ และทิศทางของแรงลัพท์นี้ จะอยู่ในแนวเดียวกับแนวเชือกว่าวที่ต่อออกจากคอซุงพอดีสำหรับการดูว่าว่าวตัวใดจะขึ้นหรือไม่ เราพอจะดูได้จากความหนาแน่นของว่าว เมื่อคิดเป็นน้ำหนักต่อพื้นที่ตามสูตร D = W/S เมื่อ D คือความหนาแน่นของว่าว W คือน้ำหนักของว่าวทั้งตัว รวมเชือกด้วย และ S เป็นพื้นที่ปะทะลม ซึ่งก็คือ พื้นที่กระดาษที่ปิดตัวว่าวนั่นเองสมมติน้ำหนักของว่าวเท่ากับ 200 กรัม (0.2 กิโลกรัม) พื้นที่ปะทะลม 1 ตารางเมตร ว่าวตัวนี้จะมีความหนาแน่น 0.2 ถ้าความหนาแน่นของว่าวเป็น 1 จะเหมาะกับสภาพลมแรง 0.5 เหมาะกับลมปานกลาง และ 0.2 เหมาะกับลมอ่อน

ของเล่นพลังงานยาง 011

เรือพลังงานยาง

อุปกรณ์
1.ฟิวเจอร์บอร์ด
2.ใบมีด/คัตเตอร์
3.ยาง
4.กาว/เทปกาว

วิธีทำ
1. เอาฟิวเจอร์บอร์ดมาตัดเป็นรูปเรือ (ไม่ต้องทำเป็นเรือก็ได้ แค่ตัดแบนนๆ)
2. บากให้เป็นร่องด้านท้ายเรือ (เอาไว้ใส่ใบพัด ซึ่งใบพัดก็ตัดเป็นสี่เหลี่ยม)
3. นำหนังยางมารัดให้คร่อมร่องที่ทำไว้ (ให้ใบพัดอยู่ระหว่างรูหนังยาง)
4. หมุนใบพัดให้หนังยางรัดจนบิดเกลี่ยว พอปล่อยยางก็จะคืนตัวทำให้ใบพัดหมุน
5. ทำเหมือนข้อ 4 แล้วเอาไปลอยน้ำ

หลักการ
1. ตัวเรือ ใช้หลักการทางวิทยาศาสตร์เรื่อง ความหนาแน่นของวัตถุ
2. การหมุนของใบพัด ใช้หลักการทางวิทยาศาสตร์เรื่อง พลังงานศักย์ยืดหยุ่นหรือกฏการอนุรักษ์พลังงานก็ได้ครับ
3. การเคลื่อนที่ของเรือ ใช้หลักการทางวิทาศาสตร์ เรื่องแรงเสียดทาน (แรงต้านการเคลื่อนที่)
4. การประดิษฐ์เรือ (ยึดตัวเรือใช้กาวหรือการสารอื่นเชื่อมตัวเรือ) ใช้หลักการทางวิทยาศาสตร์ เรื่องสารเคมีในชีวิตประจำวัน