หน้าหลัก » Blogs » ชั้นเรียนประถม – ประสมศาสตร์ประสานศิลป์ STEM ตอนที่ 72 – จากเรือสู่รถ

สารบัญ

บทความที่เกี่ยวข้อง


จากเรือสู่รถ

เรือขนาดเล็ก (Miniature boat) สนองตอบจุดประสงค์ของการสาธิต (Demonstration) ถึงหลักการวิทยาศาสตร์ (Scientific principle) เรื่องความแข็งแกร่ง ณ พื้นผิว (Surface tension) ของของเหลว (Liquid) อาทิ น้ำ เป็นปรากฏการณ์สำคัญที่อยู่เบื้องหลังว่า ทำไมหยดน้ำ (Droplet) จึงมีรูปร่างเป็นทรงกลม (Sphere) และก็เป็นเหตุผลว่า ทำไมแมลง อาทิ จิงโจ้น้ำ (Water strider) จึงสามารถ “ฉุยฉาย” (Glide) อยู่บนพื้นผิวของน้ำได้

สิ่งที่ขับเคลื่อน (Power) ด้วยบางสิ่งบางอย่าง ซึ่งปรกติมีรูปแบบ (Form) ของพลังงานที่เก็บไว้ (Stored energy) อันสามารถแปลง (Convert) ให้เป็นการเคลื่อนไหว (Motion) และความร้อน (Heat) ตัวอย่างเช่น เราสามารถผลักดันวัตถุหนัก เพื่อเคลื่อนย้ายมันได้ เพราะเราให้อาหารแก่ร่างกายก่อนหน้านั้น

นี่คือแหล่ง (Source) พลังงานที่อยู่เบื้องหลังความสามารถในการทำงาน พลังงานนี้ได้ถูกเก็บไว้ในอาหารที่เรารับประทานก่อนหน้านี้ กล่าวอีกนัยหนึ่งก็คือ พลังงานมีการแปลงโฉม (Transform) อยู่สม่ำเสมอ จากรูปแบบหนึ่งไปยังอีกรูปแบบหนึ่ง

น้ำมันเบนซิน (Gasoline) ที่เราเติมเข้าไปในถังน้ำมันของรถยนต์ ได้เก็บเป็นพลังงานไว้ข้างใน เมื่อน้ำมันถูกจุดติด (Ignited) ภายในเครื่องยนต์ (Engine) พลังงานที่เก็บกักไว้ในน้ำมัน จะแปลงโฉมกลายเป็นงาน (Work) ซึ่งในที่สุด (Eventually) ไปหมุนเพลา (Axle) ของรถยนต์

ยังมีหนทางอื่นที่พลังงานจะถูกเก็บกักไว้เพื่อขับเคลื่อนยานพาหนะ (Vehicle) ตัวอย่างเช่น พลังงานที่ถูกเก็บกักไว้ในสปริงที่พันเกลียว (Wound torsion spring) ของกับดักหนู (Mousetrap) ซึ่งแม้จะเป็นเหมือนยานพาหนะเล็ก แต่ใช้หลักการเดียวกันในการขับเคลื่อนรถยนต์ เราแปลงโฉมพลังงานที่ถูกเก็บกักไว้ในสปริงที่พันเกลียวให้เคลื่อนไหว (Motion)

ในการทดลองทำรถกับดักหนู (Mousetrap) ต้องการวัสดุต่อไปนี้ – กับดักหนูแบบเก่า (Old-fashioned) ที่มีสปริงรับภาระ (Spring-loaded) ซีดี (Compact disk : CD) 4 แผ่น ฝาพลาสติกเหมือนกัน (Identical) 8 ฝา (จากขวดน้ำผลไม้ หรือภาชนะบรรจุนม) และเข็มกลัดนิรภัย (Safety pin) ขนาดยักษ์ (Jumbo-sized) 2 อัน

หลอดกาแฟอะคริลิก (Acrylic straw) 1 หลอด ไม้เสียบ (Wooden skewer) ที่มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 1/8 นิ้ว แผ่นไม้สี่เหลี่ยมผืนผ้า หนา ¼ นิ้ว ยาว 14 นิ้ว x กว้าง 4 นิ้ว ที่แขวนเสื้อผ้า (Clothes Hanger) พลาสติก 2 อัน สายเอ็นตกปลา (Fishing line) และสายผูกเคเบิ้ล (Cable ties) เหล็กปลายแหลม (Awl) หรือเครื่องมือเจาะรู (Hole-poking tool) ไม้บรรทัดหรือเทปวัด มีดหัตถการ (Utility knife) เครื่องตัดลวด (Wire cutter) กรรไกร เทปกาวผ้า (Athletic tape) ปืนยิงกาว (Glue gun) และแท่งกาว (สำหรับปืนยิงกาว) โดยมีกรรมวิธี (Procedure) ดังต่อไปนี้

แหล่งข้อมูล:

  1. Sawah, Rihab and Anthony Clark. (2015). The Everything STEM Handbook – Help Your Child Learn and Succeed in the Fields of Science, Technology, Engineering, and Math. Avon, MA: Adams Media.
  2. Things that Move - http://www.natgeotv.com/ca/things-that-move---s-999/about [2017, November 9].

สมาชิกที่ใช้งานอยู่ขณะนี้ คน