ร่มชูชีพ พยุงไข่

   

                                                                     
                                                                  ร่มชูชีพ พยุงไข่
 

                แรงพยุงเมื่อวัตถุที่มีพื้นที่มากจะทำให้อากาศเข้าไปอยู่เยอะจึงทำให้เกิดการพยุงของวัตถุให้เคลื่อนที่ช้า แรงพยุงสามารถทำให้วัตถุลอยอยู่บนอากาศได้ และเมื่อเราออกแบบโดยใส่ไข่อยู่ที่ปลายเชือกก็ทำให้ยิ่งตกลงมาเร็วขึ้นแต่การออกแบบกล่องใส่ไข่ต้องเป็นปลายแหลมเพราะเมื่อตกลงมาไข่ก็จะไม่แตกง่าย หากเราโยนร่มชูชีพแล้วปล่อยลงมาแบบไม่กางปีกจะทำให้ร่มชูชีพตกลงมาเร็วกว่า กับการปล่อยลงมาแบบกางปีกจะทำให้ร่มชุชีพตกลงมาช้ากว่าเพราะมีพื้นที่และอากาศเยอะกว่าแบบไม่กางปีก

ผู้เชี่ยวชาญ

                                                               อยากเป็นผู้เชี่ยวชาญ

                                                                       

                อยากเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านการทำสื่อและใช่สื่อในการสอนเพราะต่อไปในอนาคตเมื่อจบการศึกษาออไปเราก็ต้องการเป็นครูที่ดีโดยเฉพาะทางด้านฟิสิกส์ที่นักเรียนส่วนใหญ่เข้าใจยากและสับสน ดิฉันจึงคิดที่จะใช่สื่อในการเรียนการสอนเพื่อที่จะได้ให้นักเรียนเข้าใจได้ง่ายมากยิ่งและรวบไปถึงสามารถเชี่ยวชาญในการสอนอีกด้วยและเมื่อนกเรียนเข้าใจและจะรักฟิสิกส์มากยิ่งขึ้น

           

เรือพลังยาง

 

                                             เรือพลังยาง

              อุปกรณ์ 

                           1. ขวดน้ำ 1 ขวด     2. ไม้ตะเกียบ 2 คู่    3. หนังยาง 20 - 30 วง
 
                           4. ฟิวเจอร์บอร์ด 1 แผ่น ขนาด A4     5. มีดคัดเตอร์       6. กรรไกร

                 วิธีดำเนินการ

                           1. ออกแบบโครงสร้างตัวเรือจากขวดน้ำ

                           2. นำตะเกียบมายึดติดกับด้านข้างของขวดน้้ำให้เหลือส่วนปลายของตะเกียบยื่นออก                                    ไปทางด้านหลัง

                           3. นำหนังยางมาคล้องปลายตะเกียบทั้งสองข้าง

                           4. ออกแบบใบพัดเรือแล้วตัดฟิวเจอร์ให้ได้ขนาดและรูปแบบที่เหมาะสม

                           5. นำใบพัดสอดไว้วงในของยางรัด เพื่อให้เป็นใบพัด

                          6. หมุนหนังยางที่สอดใบพัดไว้ แล้วน าเรือไปปล่อยในน้ า เพื่อทดสอบการเคลื่อนที่                                     ของเรือ
                 
              หลักการ
               
                           การที่วัตถุใดจะจมหรือลอยน้ านั้น ไม่ได้ขึ้นอยู่กับมวลหรือน้ าหนักของวัตถุเพียงอย่าง

                เดียวแต่ขึ้นอยู่กับปริมาณที่เรียกว่า ความหนาแน่น ของวัตถุนั้น พลังงานศักย์ยืดหยุ่นที่ถูก
               
                สะสมขณะบิดยาง หากพลังงานศักย์ที่สะสมไว้ยิ่ง มาก พลังงานจลน์ที่เกิดขึ้นเมื่อปล่อยยางรัด

                จะยิ่งมากตามไปด้วยแรงเสียดทาน (friction) เป็นแรงที่เกิดขึ้นเมื่อวัตถุหนึ่งพยายามเคลื่อนที่    
                หรือกำลังเคลื่อนที่ไปบนผิวของอีกวัตถุ

                       

สร้างควันโดยไม่มีไฟ

      

                                                                            สร้างควันโดยไม่มีไฟ



         วัสดุ/อุปกรณ์
                     
                      1. กลักไม้ขีดไฟ      2. แผ่นโลหะ     3.ไม้ขีดไฟ
   
  
         วิธีการทดลอง

              1. ดึงแถบด้านข้างของกล่องไม้ขีดไฟออกมา

                 2. นำมาวางไว้บนโลหะแล้วจุดไฟ

                 3. เมื่อเผาไหม้แล้วให้เอาขี้เถาออกแล้วจะเหลืองเป็นรอยสีน้ำตาลติดอยู่

                 4. แล้วหยิบรอยสีน้ำตาลนั้นมาถูกมือก็จะเกิดเป็นควันขึ้น

            หลักกการ

                   กลักไม้ขีดเคลือบด้วยฟอสฟอรัสแดงที่มีคุณสมบัติติดไฟได้ง่าย และเมื่อเรานำมาขยี้ก็จะทำให้เกิดการเสียดสีและทำให้เกิดความร้อนขึ้นฟอสฟอรัสแดงจะระเหิดออกมารวมกับก๊าซออกซิเจนที่ได้จากหัวไม้ขีดทำให้เกิดเสียงดังฟู่และติดไฟได้

ของเล่นจากลูกโป่ง (โฮเวอร์กราฟ)

                                                                     โฮเวอร์คราฟ



                     โฮเวอร์คราฟประกอบด้วยฐานไม้หรือแผ่นพลาสติกลูกฟูกสี่เหลี่ยมจัตุรัส หรือสามเหลี่ยมด้านเท่ายาวด้านละประมาณ 10 เซนติเมตร                        ตรงกลางฐานเจาะรูกลมเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 0.5-1เซนติเมตร ใส่เดือยที่มีรูกลวงให้ปลายหนึ่งของเดือยอยู่เสมอ ผิวด้านล่างของฐาน ส่วน                    ปลายอีกด้านหนึ่ให้สูงจากฐานประมาณ 2 เซนติเมตร เพื่อไว้สวมลูกโป่งเข้ากับเดือย
                        
                                                                                                    
          วิธีเล่น

        สวมลูกโป่งเข้ากับเดือยบนตัวฐานโดยยังไม่ต้องเป่าลูกโป่ง ลองเลื่อนโฮเวอร์คราฟ ไปบนพื้นที่มีผิวราบเรียบ (ถ้าได้พื้นที่ลื่นยิ่งดี) สังเกตโฮเวอร์คราฟว่าเคลื่อนที่ ได้ดีหรือไม่

          เป่าลูกโป่งแล้วต่อเข้ากับเดือยที่ฐาน ผลักโฮเวอร์คราฟเบาๆ สังเกตว่าการเคลื่อนที่ เป็นอย่างไร เปรียบเทียบกับครั้งแรก

                            ทำซ้ำหลายๆ ครั้ง ลองเลือกพื้นต่างๆ กัน เช่น พื้นมันเรียบ พื้นขรุขระ และลองวาง บนพื้นเอียงราบบ้าง

                                                                                 

   

           การเคลื่อนที่ของโฮเวอร์คราฟ

             เมื่อเป่าลูกโป่งให้โตเต็มที่แล้วปล่อยลมออกทางเดือยที่สวมกับลูกโป่ง ลมจะออก มาทางใต้ฐานของ โฮเวอร์คราฟ ทำให้โฮเวอร์คราฟยกตัวขึ้นเพราะอากาศจากลูกโป่ง แผ่ออกระหว่างผิวพื้นกับผิวใต้ฐานของโฮเวอร์คราฟ มีผลให้แรงเสียดทานระหว่าง ผิวสัมผัสของฐานโฮเวอร์คราฟกับพื้นลดลง แรงผลักในแนวนอนจึงดันให้โฮเวอร์คราฟ เคลื่อนที่ไปจนกว่าลูกโป่งจะแฟบ

                                      

อากาศยานไร้คนขับ (UAV) หรือโดรน

                                                 อากาศยานไร้คนขับหรือโดรน


                                                         

             อากาศยานไร้คนขับหรือ UAV (Unmanned Aerial Vehicle: UAV) เป็นอากาศยานที่ไม่มีนักบินประจำการอยู่บนเครื่อง เป็นอากาศยานที่ไร้คนขับหรือนักบินแต่สามารถควบคุมได้ อากาศยานไร้คนขับมีรูปร่าง ขนาด รูปแบบ และเอกลักษณ์ที่แตกต่างกันออกไป ตามหลักแล้วอากาศยานไร้คนขับ ก็คือ โดรน (Drone) นั่นเอง เป็นอากาศยานที่ควบคุมจากระยะไกล ใช้การควบคุมอัตโนมัติซึ่งมีอยู่ 2 ลักษณะ คือ การควบคุมอัตโนมัติจากระยะไกล และการควบคุมแบบอัตโนมัติโดยใช้ระบบการบินด้วยตนเองซึ่งต้องอาศัยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่มีระบบที่ซับซ้อนแล้วมีการติดตั้งไว้ในอากาศยานและในส่วนของการตัดสินเส้นทางการบินนั้น  แบ่งออกเป็น 3 รูปแบบ คือ 1) บังคับจากศูนย์ควบคุมระยะไกล 2) มีการโปรแกรมไว้ให้บินไปตามเส้นทางที่กำหนด 3) วินิจฉัยการเดินทางด้วยคอมพิวเตอร์บนอากาศยาน

         อากาศยานไร้คนขับคือเครื่องบินที่สามารถบินได้ด้วยระบบอัตโนมัติ โดยไม่ต้องใช้นักบินประจำการอยู่บนอากาศยาน อาจมีการติดตั้งกล้องถ่ายภาพคุณภาพสูงทั้งกล้องถ่ายภาพในเวลากลางวัน (Electro Optical) และกล้องอิฟาเรด (Infrared Sensor) ที่สามารถบันทึกภาพระยะไกลได้แล้วแพร่ภาพสัญญาณมายังจอภาพ ที่สถานีภาคพื้นดิน ในเวลาที่ใกล้เวลาจริงมากที่สุด (Near Real Time: NRT) ทำให้ผู้บังคับบัญชาสามารถมองเห็นภาพสนามรบในเวลาที่ใกล้เวลาเป็นจริงมากที่สุด นอกจากนั้นอากาศยานไร้คนขับยังสามารถปฏิบัติภารกิจด้านข่าวกรอง การเฝ้าตรวจ การค้นหาเป้าหมาย และการลาดตระเวนหรือที่เราเรียกว่า ISTAR (Intelligence, Surveillance, Target Acquisition, Reconnaissance) ได้ เป็นต้น โดยภาพที่ได้จากการใช้ UAV จะถูกส่งเป็นสัญญาณภาพหรือสัญญาณ   วีดิทัศน์ของเป้าหมายไปยังศูนย์ควบคุม เพื่อทางศูนย์ควบคุมจะทำการแปลความหมายจากภาพแล้วนำข้อมูลไปใช้งานในด้านต่างๆ ต่อไป

           ดังนั้น UAV ถูกนำมาใช้ประโยชน์และมีรูปแบบการใช้งานได้หลากหลาย เช่น ตรวจจับองค์ประกอบในอากาศ ใช้ในการขนส่ง ใช้ในการโจมตีทางอากาศ ใช้ในการถ่ายภาพมุมสูง ดูสภาพจราจร ช่วยเหลือภัยพิบัติต่างๆ ซึ่งในประเทศไทยก็เริ่มมีการนำมาใช้งานกันอย่างแพร่หลาย ซึ่งการนำ UAV มาใช้เพื่อบันทึกภาพแต่ละครั้งอาจต้องคำนึงถึงสิ่งที่จะส่งผลต่อการปฏิบัติงาน ได้แก่ สภาพทางภูมิศาสตร์ เช่น พื้นที่ที่ต้องการบันทึกภาพ และสภาพภูมิอากาศ ได้แก่ สภาพอากาศในวันเวลาที่จะขึ้นบิน

จรวดขวดน้ำ

                                                                    จรวดขวดน้ำ

หลักการของจรวดขวดน้ำ

          จรวดขวดน้ำออกแบบมาภายใต้กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน กล่าวคือ จรวดเคลื่อนที่สู่ท้องฟ้าด้วยกฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 3
“แรงกิริยา = แรงปฏิกิริยา” เมื่อใส่น้ำเข้าไปในจรวดและอัดอากาศเข้าไป น้ำจะทำหน้าที่ป้องกันไม่ให้อากาศไหลย้อนกลับออกมา การลมเข้าไปทำให้ความดันภายในลำตัวจรวดสูงขึ้น เมื่อดึงสลักออก แรงดันอากาศภายในจะดันให้น้ำพุ่งออกมา ทำให้เกิดแรงปฏิกิริยาดันให้จรวดพุ่งขึ้นสู่ท้องฟ้า เมื่อจรวดถูกปล่อยขึ้นไปแล้ว แรงดันอากาศมิได้หายไปทันที แต่จะลดลงเรื่อยๆ เนื่องจากปริมาณน้ำที่อยู่ในจรวดจะช่วยชะลอให้แรงดันค่อยๆ ลดลง

บูมเมอแรง

                            บูมเมอแรง

       บูมเมอแรง  แบ่งออกเป็น  2  ประเภท  แบบแรกเป็นแบบวกกลับได้   ทำจากวัสดุเช่นไม้ หรือพลาสติก  ที่น้ำหนักเบา  มีปีก 2  ข้างโค้งงอเหมือนกล้วยหอม    ส่วนแบบที่สองเป็นแบบวกกลับไม่ได้  มีขนาดใหญ่ ยาว และหนักกว่าแบบแรก  โดยทั่วไปยาวประมาณ  1  เมตร  หรือมากกว่าทำให้สามารถเคลื่อนที่ได้เป็นระยะไกล  และเร็ว  จึงใช้สำหรับล่าสัตว์ หรือต่อสู้ 
      บูมเมอแรงแบบวกกลับได้แตกต่างจากแบบวกกลับไม่ได้ กล่าวคือแบบวกกลับได้สามารถเคลื่อนที่เป็นวงกลม  และวกกลับมาที่จุดตั้งต้น  จึงไม่เหมาะกับการล่าสัตว์  เพราะเมื่อขว้างไปโดนสัตว์แล้ว  การควบคุมให้วิ่งกลับมาแทบเป็นไปไม่ได้
      ขว้างไม้ตรงยาว เมื่อหลุดจากมือ มันจะพุ่งตรงไปข้างหน้า ได้ระยะทางหนึ่ง  จะถูกแรงดึงดูดของโลกทำให้ตกลงบนพื้น  เพื่อให้ไม้สามารถลอยอยู่บนอากาศได้นานขึ้น   แทนที่จะเป็นไม้ตรง  เราก็ทำให้โค้งงอเหมือนกล้วยหอม  2 ข้างเรียกว่าปีก มีลักษณะโค้งเหมือนกับปีกเครื่องบิน  คือด้านหนึ่งโค้ง  แต่อีกด้านหนึ่งแบน   ขณะที่ปีกวิ่ง อากาศจะวิ่งผ่านด้านโค้งเร็วกว่าด้านแบน  ทำให้เกิดความแตกต่างของความดันอากาศ  มีแรงกระทำกับปีกขอบของปีก (leading  edged)  มีลักษณะคล้ายใบพัดของเฮลิคอปเตอร์  ซึ่งสามารถสร้างแรงยกขึ้นเมื่อวิ่งตัดผ่านกระแสอากาศ  เมื่อบูมเมอแรงถูกขว้างออกไป   มันจะหมุนไปข้างหน้า   ความเร็วของปีกบนและปีกล่างเท่ากัน  อย่างไรก็ตามเมื่อบวกความเร็วที่พุ่งไปข้างหน้า  ความเร็วสัมพัทธ์ของปีกบนจะมากกว่าความเร็วสัมพัทธ์ของปีกล่าง   ดังนั้นอากาศจะไหลผ่านปีกบนมากกว่าปีกล่าง เกิดแรงยกบนปีกด้านล่างทำให้บูมเมอแรงยกตัวลอยขึ้น
มีแรงกระทำอยู่หลายแรงที่กระทำกับบูมเมอแรงขณะกำลังหมุน  ดังนี้

• แรงโน้มถ่วงของโลก
• แรงกระทำบนปีก
• แรงจากการขว้าง
• แรงที่เกิดจากความแตกต่างของความเร็ว
• แรงจากลม

       เพื่อให้บูมเมอแรงที่ขว้างออกไป  สามารถวกกลับมายังผู้ขว้างได้ แรงทั้งหมดต้องกระทำอยู่บนตัวบูมเมอแรงอย่างพอดีและได้สมดุล 

พับรูปทรงสามมิติ

                        การพับรูปทรงสามมิติ 8 เหลี่ยม

มองกระจกแล้วเขียนหนังสือ

มองกระจกแล้วเขียนหนังสือ

                   เป็นภาพภาพสะท้อนจากกระจกนั้นมันสะท้อน3มิติโดยที่2มิติ คือ มิติบน-ล่างกับ มิติซ้าย-ขวา สะท้อนภาพในทิศทางเดียวกับวัตถุแต่มิติหน้าหลังสะท้อนภาพกลับทิศกับวัตถุคือ เงาในกระจกหันหน้าไปทางตรงข้ามกับวัตถุจริงนั่นคือแทนที่เงาของเราในกระจกจะหันหน้าไปทางเดียวกันกับเรา(ซึ่งถ้าเป็นอย่างนั้นเราต้องเห็นท้ายทอยตัวเองในกระจกแทนที่จะเห็นหน้า)แต่มันหันกลับทิศกับเราเป็นตรงข้าม180องศาเงาของเราในกระจกจึงหันหน้าเข้าหาเรา

                                                                                                                                   

Dunking Diver

Dunking Diver

        เมื่อเราออกแรงบีบขวดน้ำ จะทำให้เรือดำน้ำดำลง เนื่องจากแรงดันจะส่งผ่านไปทั่วทุกส่วนในขวด ตามกฎของพาสคัล ทำให้อากาศภายในหลอดมีปริมาณลดลงส่งผลให้มีความหนาแน่นเพิ่มขึ้น ตามหลักการวิทยาศาสตร์แล้ว วัตถุที่มีความหนาแน่นมากกว่าน้ำจะจมน้ำ แต่เมื่อเราหยุดบีบความดันก็จะลดลง ทำให้อากาศภายในหลอดเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ความหนาแน่นของเรือดำน้ำลดลง ทำให้เรือดำน้ำลอยขึ้นมา

รินน้ำด้วยเชือก

                                                         

                                              รินน้ำด้วยเชือกหรือกาลักน้ำ

                 หลักการของรินน้ำด้วยเชือกหรือกาลักน้ำ เกิดจาก แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลของของเหลว ( intermolecular force )    ดูดกันลงมาด้วยน้ำหนัก ของของเหลวภายในเชือก ( ของเหลวในการทดลองนี้ คือ น้ำ ) เมื่อของเหลวที่ปลายด้านหนึ่งไหลต่ำลงมาก็จะเกิดแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลของของเหลว ทำให้ของเหลวจากปลายเชือกด้านที่สูงกว่าไหลตามกันลงมาที่ต่ำเพราะว่ามีแรงโน้มถ่วง

ว่าวกระดาษ

                                                                                

                                                                                 ว่าวกระดาษ

 

                  ในขณะที่ว่าวเคลื่อนที่สวนทางลม และตัวว่าวทำมุมเงย ทำให้เกิดมุมปะทะกับพื้นที่ตัวว่าว ทำให้อากาศด้านบน (หลังว่าว) ไหลเร็วกว่าด้านล่างว่าว ความกดดันอากาศจึงลดลง ทำให้เกิดแรงยกขึ้น       ในขณะเดียวกัน ลมด้านล่าง (ใต้ว่าว) เคลื่อนที่ช้ากว่า ทำให้เกิดความกดดันสูง จึงพยายามปรับตัวให้มี    ความดันเท่ากับด้านบน จึงดันว่าวให้ลอยขึ้นด้านบนว่าวจะขึ้นได้จะต้องมีแรงถ่วง (น้ำหนักของว่าว) น้อยกว่าแรงยก และแรงขับ (ลม) ต้องมีความเร็วมากพอที่จะชนะแรงต้าน ซึ่งมีทิศทางเดียวกับกระแสลม  

การพับกระดาษเป็นรูปต่างๆ

การพับกระดาษ

                                                                  

                                                           รูปปลา

รูปบ้าน

รูปหงส์