หน้าหลัก » Blogs » ชั้นเรียนประถม – ประสมศาสตร์ประสานศิลป์ STEM ตอนที่ 75 – จรวดน้ำ-อากาศ (1)

สารบัญ

บทความที่เกี่ยวข้อง


จรวดน้ำ-อากาศ

การค้นหา (Investigation) ความจริง อาจเป็นจุดเริ่มต้น (Entry point) ของการก้าวสู่โลกของการออกแบบ (Design) ที่สร้างความน่าทึ่ง (Intrigue) ให้แก่วิศวกรมานานนับศตวรรษ รถกับดักหนูก็อาจเป็นหนึ่งในจำนวนโครงงานออกแบบที่ผูกพันเด็กไปตลอดชีวิตของเขา

สิ่งที่เคลื่อนย้ายได้ยังมีจรวด (Rocket) ซึ่งเป็นสิ่งอัศจรรย์ (Fascination) สำหรับผู้คนจำนวนมาก ความสนใจของบางคนในจรวด เริ่มต้นตั้งแต่ปฐมวัย (Early childhood) และไม่เคยสูญเสียความสนใจดังกล่าวเลย บางคนจึงลงเอยด้วยการศึกษาจรวดอย่างเป็นทางการ แม้กระทั่งสร้างมันขึ้นมาแล้วส่งไปนอกโลกยังอวกาศ (Space)

เขาเหล่านั้นคือ นักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานอยู่ ณ องค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ (National Aerospace and Space Administration : NASA) ของสหรัฐอเมริกา NASA ก่อตั้งขึ้นในปี พ.ศ. 2501 โดยรัฐบาลอเมริกัน

NASA สร้างเครื่องสำรวจ (Probe) และยานอวกาศ (Spacecraft) ที่ช่วยแจ้งข้อมูลแก่นักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับโลกที่อยู่ห่างไกล (Distant world) อาทิ ดวงจันทร์ ดาวเคราะห์ (Planet and Asteroid) ดาวหาง (Comet) ดาวฤกษ์ (Star) และทางช้างเผือก (Galaxy or Milky way)

แล้วมีหนทางที่จะสร้างจรวด ซึ่งปลอดภัยที่จะยิง (Launch) ในสวนใกล้เคียง (Neighborhood park) ไหม? คำตอบคือ “มี”

เราสามารถทดลองสร้างจรวดน้ำ-อากาศ (Water-air rocket) ขึ้น เมื่ออากาศถูกกดดัน (Compressed) ภายในขวดที่มีน้ำอยู่บางส่วน (Partially-filled) แรงกดดันที่สะสม (Built-up pressure) ภายในขวด เริ่มเพิ่มขึ้นมากขึ้นไปจนถึงจุดหนึ่ง ขวดก็จะถูกยิง (Lunch) ขึ้นไปบนท้องฟ้าเหมือนจรวด

ในการทดลองครั้งนี้ ต้องทำกันนอกบ้าน ในวันที่มีอากาศอบอุ่น และ ณ ที่ซึ่งอยู่กลางแจ้ง โดยมีวัสดุที่ต้องการได้แก่ ขวดเปล่าน้ำอัดลมขนาด 1 ลิตร เครื่องสูบลมจักรยาน (Bicycle pump) พร้อมท่อลม (Hose) ที่สามารถตั้งขึ้นได้ เทปไฟฟ้า (Electrical tape) ท่อประปา (PVC pipe) ยาว 6 นิ้ว และเส้นผ่าศูนย์กลาง (Diameter) 3 นิ้ว และเลื่อยตัดโลหะ (Hacksaw)

เริ่มต้นโดยการช่วยเด็กในการปกคลุม (Cover) ชายขอบนอก (Outside edge) ของปลายหลวม (Loose end) ของเครื่องสูบลมจักรยานด้วยเทปไฟฟ้า เพื่อว่ามันจะสามารถใส่เข้าไปในปากขวดน้ำอัดลมอย่างเหมาะเจาะและแน่นหนา (Fit tightly) แล้วช่วยเด็กใช้เลื่อยตัดโลหะตัดเป็นหน้าต่างสี่เหลี่ยมจัตุรัสเล็ก ตรงปลายหนึ่งของท่อประปา PVC

ใช้ท่อประปา PVC เป็นฐานยิงจรวดในแนวตรง (Vertical launcher) สำหรับจรวดขวด (Bottle rocket) หน้าต่างที่เจาะมีไว้เพื่อสอดท่อลมของเครื่องสูบลมจักรยานเข้าไปในท่อประปา PVC แล้วบอกให้เด็กเติมน้ำเพียง 1/3 ลงในขวด จากนั้นแยง (Thread) ท่อลมเครื่องสูบจักรยานเข้าไปในท่อประปา PVC ผ่านช่องหน้าต่างที่ตัดไว้ และออกอีกปลายหนึ่ง

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 30].

สมาชิกที่ใช้งานอยู่ขณะนี้ คน