กิจกรรมค่ายสนุกจัดเต็มกับสะเต็มศึกษา

ห น้ า | 40 ใบความรสู้ าหรบั ผู้รับบริการ เรอ่ื ง รถแขง่ พลังลูกโป่ง 1. แรงเสียดทาน แรงเสยี ดทาน (friction) หมายถึง แรงท่ตี ่อตา้ นการเคลื่อนทีข่ องวัตถุ แรงเสียดทานเกิดขน้ึ ระหวา่ ง ผิวสมั ผัสของวัตถกุ บั ผวิ ของพ้ืน เช่น เม่ือเราเข็นรถเข็นเด็ก ปจั จัยทมี่ ีผลต่อแรงเสยี ดทาน คือ 1. นา้ หนักของวตั ถุ วัตถทุ ่มี นี า้ หนักกดทบั ลงบนพ้ืนผวิ มากจะมีแรงเสียดทานมากกว่าวัตถุทีม่ ีน้าหนกั กด ทบั ลงบนพ้นื ผวิ น้อย 2. พน้ื ผิวสมั ผสั ผิวสมั ผัสท่เี รยี บจะเกิดแรงเสยี ดทานนอ้ ยกวา่ ผิวสัมผสั ท่ขี รขุ ระ การทดลองเรือ่ งแรง ต้านทานการเคลื่อนท่ีของวัตถุ ประเภทของแรงเสยี ดทาน แรงเสียดทานแบง่ ออกเปน็ 2 ประเภท คือ 1. แรงเสยี ดทานสถติ (fs) เป็นแรงเสียดทานท่เี กิดขึ้นในขณะทวี่ ัตถอุ ยนู่ ง่ิ จนถงึ เริ่มต้นเคล่ือนท่ี 2. แรงเสียดทานจลน์ (fk) เป็นแรงเสยี ดทานขณะวตั ถกุ าลงั เคลอื่ นทด่ี ้วยความเรว็ คงตวั ซึ่งจะมคี ่าน้อย กว่าแรงเสยี ดทานสถิต ประโยชนแ์ ละโทษของแรงเสยี ดทาน มนุษยเ์ รามีความรู้เกี่ยวกับแรงเสยี ดทานมาใชป้ ระโยชน์ เพอ่ื อานวย ความสะดวกในชวี ิตประจาวัน ดังนี้ 1. ช่วยใหร้ ถเคลือ่ นทไ่ี ปขา้ งหน้าได้ ยางรถจงึ มรี ่องยางช่วยเพ่ิมประสิทธิภาพการยึดเกาะถนนทีเ่ รียกวา่ ดอกยาง 2. ช่วยใหร้ ถถอยหลังได้ ยางรถยนตจ์ ึงมลี วดลายดอกยางเพอื่ ช่วยในการยดึ เกาะถนน 3. การเดนิ บนพ้นื ตอ้ งอาศัยแรงเสียดทาน จงึ ควรใชร้ องเท้าทม่ี ีพ้ืนเปน็ ยางและมลี วดลายขรขุ ระ ไม่ควรใช้ รองเทา้ แบบพ้ืนเรยี บ แรงเสยี ดทานน้อยจะทาให้ลนื่ 3. นกั ว่งิ เร็วทใี่ ช้รองเท้าพ้ืนตะปู เพือ่ เพ่มิ แรงเสียดทาน ทาใหม้ แี รงยึดเกาะกบั พน้ื ผวิ ลู่ว่ิงชว่ ยใหว้ ่ิงไดเ้ ร็ว ข้นึ 2. การเคล่ือนที่ในหน่งึ มติ ิ 2.1 การเคลื่อนท่ีในแนวเสน้ ตรง แบง่ เปน็ 2 แบบ คอื 1. การเคลื่อนท่ใี นแนวเส้นตรงที่ไปทิศทางเดียวกันตลอด เชน่ โยนวตั ถขุ น้ึ ไปตรงๆรถยนต์กาลงั เคลอ่ื นทไ่ี ปขา้ งหน้าในแนวเส้นตรง 2. การเคล่ือนทใ่ี นแนวเส้นเสน้ ตรง แต่มีการเคลื่อนที่กลับทิศด้วย เช่น รถแล่นไปขา้ งหน้าในแนว เสน้ ตรง เม่อื รถมกี ารเลย้ี วกลับทิศทาง ทาใหท้ ิศทางในการเคลอื่ นท่ตี รงขา้ มกนั 2.2 อัตราเรว็ ความเร่ง และความหนว่ งในการเคล่อื นทข่ี องวัตถุ 1. อัตราเร็วในการเคลอ่ื นที่ของวัตถุ คือระยะทางทวี่ ตั ถเุ คลอ่ื นทใ่ี น 1 หน่วยเวลา 2. ความเร่งในการเคลอื่ นที่ หมายถงึ ความเรว็ ท่ีเพ่มิ ข้ึนใน 1 หน่วยเวลา เช่น วตั ถุตกลงมาจากทส่ี ูงใน แนวดิง่

ห น้ า | 41 3. ความหน่วงในการเคลอ่ื นทข่ี องวัตถุ หมายถงึ ความเรว็ ทล่ี ดลงใน 1 หน่วยเวลา เช่น โยนวตั ถุข้นึ ตรงๆ ไปในทอ้ งฟา้ 3. การเคลื่อนทแี่ บบตา่ งๆในชวี ติ ประจาวนั 3.1 การเคล่ือนท่ีแบบวงกลม หมายถึง การเคลอ่ื นที่ของวตั ถุเป็นวงกลมรอบศนู ย์กลาง เกิดข้ึนเนื่องจาก วัตถทุ ี่กาลงั เคล่ือนทีจ่ ะเดนิ ทางเป็นเสน้ ตรงเสมอ แต่ขณะนน้ั มแี รงดึงวัตถเุ ข้าสศู่ ูนยก์ ลางของวงกลม เรยี กว่า แรง เขา้ สู่ศูนยก์ ลางการเคลอ่ื นท่ี จงึ ทาใหว้ ัตถเุ คลอื่ นท่ีเปน็ วงกลมรอบศนู ย์กลาง เชน่ การโคจรของดวงจันทรร์ อบโลก 3.2 การเคล่อื นที่ของวัตถุในแนวราบ เป็นการเคลือ่ นท่ขี องวัตถุขนานกับพนื้ โลก เชน่ รถยนตท์ ี่กาลังแล่น อยบู่ นถนน 3.3 การเคล่ือนทีแ่ นววิถีโคง้ เป็นการเคล่ือนท่ผี สมระหวา่ งการเคลื่อนทใ่ี นแนวดิง่ และในแนวราบ 4. สาระการเรยี นรู้ วิทยาศาสตร์ แรงและการเคลอื่ นที่, พลังงานลม คณิตศาสตร์ การวดั , การคานวณเพื่อใหร้ ถแขง่ ว่ิงไปไดไ้ กลและเร็ว , การคานวณต้นทนุ ในการสร้างรถแข่ง เทคโนโลยี - การเลือกใช้วัสดุ และสิ่งของต่างๆ ให้มีความเหมาะสมกับการใช้งาน การสร้างช้ินงานควร พิจารณาจากสมบตั ิของวัสดุนนั้ - การค้นหาขอ้ มลู 5. กรอบแนวคดิ S : วทิ ยาศาสตร์ T : เทคโนโลยี - แรงและเคล่อื นที่ - การสบื คน้ ขอ้ มูลผ่านอนิ เตอร์เน็ต - พลงั งานลม - การเลือกใช้วัสดุในการสร้างรถแข่ง รถแขง่ พลังลูกโป่ง E : วศิ วกรรมศาสตร์ M : คณิตศาสตร์ - กระบวนการออกแบบเชงิ วิศวกรรม - การวัด (การสรา้ งรถแข่งท่วี งิ่ ไดไ้ กลและเร็ว) - การคานวณเพอ่ื ให้รถแข่งว่ิงไปได้ 6. มุมนกั คดิ ไกล สาหรบั รถลูกโป่ง เมือ่ เป่าลกู โปง่ แล้วปลอ่ ยมอื ทจ่ี บั ลูกโป่งออก รถลูกโป่งจะพ่งุ ไปในด้านทตี่ รงขา้ มกบั ปากลูกโป่ง เนื่องจากแรงดันของอากาศท่ีออกมาจากปากลูกโป่งจะผลักดันให้รถลูกโป่งเคลื่อนท่ีไปด้านหน้า เป็น หลักการเดยี วกบั ทใ่ี ช้ในการปลอ่ ยจรวดออกนอกโลก แต่จรวดขับเคล่ือนโดยการใชเ้ ชือ้ เพลิง

ห น้ า | 42 ใบกิจกรรม เรอ่ื ง รถแข่งพลงั ลูกโปง่ วตั ถปุ ระสงค์ ออกแบบและสรา้ งรถแขง่ พลังลูกโป่งจากวสั ดุท่กี าหนดให้ไดอ้ ย่างเหมาะสม เน้ือหา 1. การเคลอื่ นท่ีในแนวเสน้ ตรง 2. แรงเสียดทาน คาช้แี จง 1. วัสดุอุปกรณ์ 1. ขวดน้าพลาสติก จานวน 2 ขวด 2. ฝาขวดนา้ พลาสติก จานวน 4 ฝา 3. ไม้เสียบลูกชิน้ จานวน 4 แทง่ 4. หลอดยาว จานวน 2 อัน 5. ลกู โป่ง จานวน 2 ลกู 6. กรรไกร จานวน 1 อัน 7. คตั เตอร์ จานวน 1 อนั 2. สถานท่ี : จดั เตรียมสนามทดสอบและสนามแข่งรถพลังลูกโปง่ โดยมี 2 ลวู่ ่ิง 3. เง่ือนไขในการสรา้ งรถแขง่ พลังลูกโปง่ - จัดทารถแขง่ ท่ีว่งิ ได้ไกลทสี่ ดุ - ใชว้ ัสดุทมี่ ีอย่อู ย่างจากดั ไม่มีการขอวสั ดุเพม่ิ เติมจากที่จัดให้ 4. ตารางบันทึกผลการทดสอบรถแขง่ พลังลกู โปง่ กล่มุ ท่ี ระยะทางท่ีรถวง่ิ ได้ (เมตร) ผลการแขง่ ขัน (ลาดบั ทไ่ี ด้) ครง้ั ที่ 1 ครง้ั ท่ี 2 1 2 3 4 5

ห น้ า | 43 ฐานการเรยี นรทู้ ี่ 4 เร่อื ง เคร่อื งร่อนดี รอ่ นไกล ประกอบดว้ ย แผนการจดั กิจกรรมการเรยี นท่ี 4 เรอื่ ง เครื่องรอ่ นดี ร่อนไกล จานวน 2 ช่วั โมง

ห น้ า | 44 แผนการจดั กิจกรรมการเรียนรู้ท่ี 4 เรื่อง เคร่อื งรอ่ นดี รอ่ นไกล เวลา 2 ชั่วโมง แนวคดิ เครอื่ งร่อนดี ร่อนไกล เป็นการเรียนรูว้ ิทยาศาสตรเ์ กยี่ วกบั แรงและการเคลื่อนท่ี และหลกั การของเบอรน์ ูล ล่ี ในปัจจุบนั เครื่องบนิ เปน็ ยานพาหนะท่ชี ่วยอานวยความสะดวกในการเดินทางและการขนสง่ ไปยังพื้นทต่ี า่ งๆ ซงึ่ พื้นฐานของการออกแบบเครอื่ งบนิ ทชี่ ่วยใหเ้ ครือ่ งบนิ สามารถลอยตัวอย่ใู นอากาศได้นน้ั สว่ นสาคญั มาจากการ ออกแบบโครงสรา้ งตัวเครอ่ื งบนิ และปีก การสรา้ งเครอ่ื งร่อนจะช่วยให้ผเู้ รียนเขา้ ใจหลกั การพื้นฐานของการ ออกแบบเคร่อื งบินได้เป็นอยา่ งดี วัตถปุ ระสงค์ เม่ือสน้ิ สุดแผนการจัดกิจกรรมการเรียนร้นู ้แี ลว้ ผ้รู บั บรกิ ารสามารถ 1. อธิบายหลักการลอยตัวของเครื่องบินได้ 2. อธิบายหลักการพัฒนาเครอื่ งรอ่ นได้ 3. อภิปรายคณุ สมบัติของวสั ดุทเี่ หมาะสมในการสร้างเครอ่ื งรอ่ นได้ 4. ถ่ายทอดความคิดเปน็ เป็นภาพรา่ งสองมติ ไิ ด้ 5. การใช้อปุ กรณ์วัด ตดั และตดิ ยึดไดอ้ ย่างถกู ต้องปลอดภัย 6. กาหนดขนาด อตั ราส่วน วดั และบอกความยาวของสิ่งต่าง ๆ ได้ 7. สร้างสิ่งประดษิ ฐเ์ ครอื่ งรอ่ นดี ร่อนไกล ทดลองและสรุปผลได้ เนอ้ื หา 1. วิทยาศาสตร์ 1. หลกั การของเบอรน์ ลู ล่ี 2. แรงและการเคลือ่ นที่ 2. คณติ ศาสตร์ 1. อตั ราส่วน 2. การหาพน้ื ท่ี 3. การวดั 4. การแปลงหนว่ ย 3. เทคโนโลยี การสบื ค้นขอ้ มลู เร่ืองการออกแบบ เครอื่ งรอ่ น 4. วิศวกรรมศาสตร์ 1. การออกแบบเคร่อื งรอ่ น 2. การออกแบบเชงิ วิศวกรรม 5. การประดษิ ฐเ์ ครือ่ งรอ่ นดี ร่อนไกล

ห น้ า | 45 ขั้นตอนการจัดกิจกรรมการเรยี นรู้ ขน้ั ตอนท่ี 1 กิจกรรมการเรยี นรู้ประสบการณ์ทางวิทยาศาสตร์ (S : Science Experience Activity) 1. ผูจ้ ดั กิจกรรมทกั ทายและแนะนาตนเองกับผู้รับบริการ รวมท้งั ชีแ้ จงวตั ถุประสงค์ของฐานการเรยี นรู้ท่ี 2 เร่อื ง เคร่ืองรอ่ นดี ร่อนไกล ไดแ้ ก่ (1) อธิบายหลักการลอยตวั ของเครือ่ งบินได้ (2) อธิบายหลกั การพฒั นาเครื่องร่อนได้ (3) อภปิ รายคณุ สมบตั ิของวัสดุที่เหมาะสมในการสรา้ งเคร่ืองร่อนได้ (4) ถา่ ยทอดความคดิ เปน็ เปน็ ภาพร่างสองมิตไิ ด้ (5) การใช้อปุ กรณ์วดั ตดั และตดิ ยึดได้อย่างถูกต้องปลอดภยั (6) กาหนดขนาด อตั ราส่วน วดั และบอกความยาวของสิ่งต่าง ๆ ได้ (7) สรา้ งสง่ิ ประดิษฐ์เครอ่ื งร่อนดี ร่อนไกล ทดลองและสรปุ ผลได้ 2. ผู้จดั กิจกรรมซักถามประสบการณเ์ ดมิ ของผรู้ ับบริการเก่ยี วกับเรอ่ื งทจี่ ะเรียนรู้ โดยสุ่มผรู้ บั บริการ จานวน 3 - 5 คน ตามความสมคั รใจ ให้ตอบคาถาม จานวน 3 ประเดน็ ดงั นี้ ประเดน็ ที่ 1 “ท่านคดิ วา่ เครือ่ งบนิ จะบินได้ตอ้ งมีองค์ประกอบอะไรบา้ ง” ประเดน็ ท่ี 2 “ทา่ นคิดว่า วัสดุทเ่ี หมาะสมในการนามาประดษิ ฐเ์ ครอื่ งรอ่ นคืออะไร” ประเด็นท่ี 3 “ท่านคดิ วา่ การทาเครื่องรอ่ นดี ร่อนไกล สามารถนาไปใช้ประโยชน์ ในชีวิตประจาวนั ได้อยา่ งไร” 3. ผูจ้ ดั กิจกรรมและผู้รบั บรกิ ารแลกเปลี่ยนความคิดเหน็ และสรุปส่ิงทไ่ี ดเ้ รยี นรรู้ ่วมกนั ขนั้ ตอนที่ 2 กิจกรรมการเรียนรู้วทิ ยาศาสตรท์ ี่ท้าทาย (C : Challenge Learning Activity) 1. ผ้จู ัดกิจกรรมเช่ือมโยงเน้ือหาในขั้นตอนท่ี 1 เร่ือง เคร่ืองรอ่ นดี ร่อนไกล โดยให้ผู้รบั บรกิ ารศึกษาใบความรู้ สาหรบั ผ้รู ับบริการ เรอื่ ง เคร่อื งร่อนดี รอ่ นไกล หลังจากนัน้ ให้ตัวแทนผรู้ ับบริการ จานวน 2 คน ที่สมัครใจ นาเสนอ และสรปุ ผลการเรียนร้รู ่วมกนั 2. ผูจ้ ดั กิจกรรมบรรยายวธิ กี ารสร้างส่ิงประดษิ ฐเ์ คร่ืองร่อนดี รอ่ นไกล จากนน้ั ให้แต่ละกลุม่ สรา้ งสง่ิ ประดิษฐ์ ตามใบกิจกรรม เรื่อง เคร่อื งร่อนดี รอ่ นไกล โดยมรี ายละเอียด ดังน้ี 2.1 แบ่งกลุ่มผ้รู ับบริการออกเป็นกลมุ่ ๆ ละ 5 - 10 คน 2.2 แจกอปุ กรณใ์ หก้ บั ผรู้ ับบริการ 2.3 ให้แต่ละกล่มุ สร้างส่ิงประดิษฐ์ เคร่อื งร่อนดี รอ่ นไกล ตามเงอ่ื นไขทก่ี าหนดดงั น้ี 1. ให้ผรู้ ับบริการแตล่ ะกล่มุ สรา้ งสิ่งประดษิ ฐ์เคร่อื งร่อนดี ร่อนไกล กาหนดปีกเครือ่ งรอ่ นวัดจาก ดา้ นหนึง่ ถึงอีกด้านหนง่ึ ยาวไมเ่ กนิ 25 ซม. 2. ใหใ้ ช้วสั ดุที่มอี ยจู่ ากดั ใหเ้ กดิ ประโยชน์สูงสดุ 3. ใหเ้ วลาในสรา้ งสงิ่ ประดิษฐ์เครอ่ื งรอ่ นดี รอ่ นไกล จานวน 30 นาที 4. ให้แต่ละกลุ่มวิเคราะหห์ าความเชอื่ มโยง STEM เขียนลงในกระดาษบรุฟ๊ 1. เขียนชื่อกิจกรรม 2. วาดรูปภาพส่ิงประดิษฐ์

ห น้ า | 46 3. หาความเช่อื มโยง STEM (ใช้หลกั การใดเข้ามาเกีย่ วขอ้ ง) • S = .................................................................. • T = .................................................................. • E = .................................................................. • M= .................................................................. 3. ให้นาเคร่ืองร่อนของแตล่ ะกลุม่ มาทดสอบ จากนัน้ ใหท้ กุ กลมุ่ นากลบั ไปแกไ้ ขเพมิ่ เตมิ ใหเ้ วลา 10 นาที เมื่อครบเวลาท่กี าหนดให้ทุกกล่มุ นามาแข่งขันกนั โดยเร่ิมรอ่ นจากจุดเดียวกนั 4. ผจู้ ัดกจิ กรรมคดั เลือกเคร่ืองร่อนของกลมุ่ ทรี่ อ่ นไดไ้ กลท่ีสุด ออกมานาเสนอ 5. ผ้จู ดั กิจกรรมและผู้รบั บรกิ ารแลกเปล่ียนความคิดเหน็ และสรปุ สงิ่ ท่ไี ดเ้ รยี นรูร้ ว่ มกัน ข้นั ตอนท่ี 3 กิจกรรมการสรุปผลการนาวิทยาศาสตร์ไปใชใ้ นชวี ิตประจาวนั (I : Implementation Conclusion Activity) 1. ให้ผรู้ ับบริการตอบคาถามโดยสุม่ ผู้รบั บรกิ าร จานวน 3 – 5 คน ตามความสมคั รใจ ใหต้ อบคาถามในประเด็น “ทา่ นจะนาความรู้ เร่ือง เครือ่ งร่อนดี รอ่ นไกล ไปใชป้ ระโยชนใ์ นชีวติ ประจาวนั ได้อยา่ งไร” 2. ผูจ้ ัดกิจกรรมและผ้รู บั บริการสรุปสิ่งทไ่ี ดเ้ รียนร้รู ว่ มกัน สอ่ื วัสดอุ ุปกรณ์และแหล่งเรียนรู้ 1. ใบความรู้สาหรับผู้จดั กิจกรรม เรอ่ื ง เครื่องรอ่ นดี รอ่ นไกล 2. ใบความรู้สาหรับผูร้ บั บริการ เรือ่ ง เคร่ืองรอ่ นดี รอ่ นไกล 3. ใบกิจกรรม เร่ือง เครอื่ งรอ่ นดี ร่อนไกล 4. วัสดอุ ุปกรณม์ ีดงั นี้ 1. หลอดดูดยาว 2. เท็ปใสหนา้ กว้าง 1 นิ้ว 3. โฟมอดั 3ม.ม. กวา้ ง xยาว 45x45 cm. 4. โฟมหนา 1.5 น้วิ กว้าง xยาว 45x45 cm. 5. กรรไกร 6. คัตเตอร์ 7. ไม้บรรทดั ขนาด 1 ฟุต 8. ปนื กาว 9. แลค็ ซนี หนา้ กว้าง 2 นิว้ 10. ตะปู 1.25 น้วิ 11. กา้ นลกู โป่งขนาด 6 นิว้ 12. ยางรัดของ 13. กระดาษบร๊ฟุ 14. ปากกาเคมี

ห น้ า | 47 การวดั และประเมนิ ผล 1. ใสงั เกตกระบวนการมสี ว่ นรว่ ม ไดแ้ ก่ อภปิ ราย ตอบคาถาม 2. ตรวจใบกิจกรรม 3. ช้นิ งาน/ผลงาน

ห น้ า | 48 บันทกึ ผลหลงั การจัดกจิ กรรมการเรยี นรู้ ผลการใชแ้ ผนการจัดกจิ กรรมการเรยี นรู้ 1. จานวนเน้อื หากับจานวนเวลา เหมาะสม ไม่เหมาะสม ระบเุ หตผุ ล ...................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................... 2. การเรียงลาดบั เนอ้ื หากับความเข้าใจของผู้รบั บริการ เหมาะสม ไมเ่ หมาะสม ระบุเหตผุ ล ...................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................... 3. การนาเขา้ สูบ่ ทเรียนกับเน้อื หาแต่ละหัวขอ้ เหมาะสม ไม่เหมาะสม ระบุเหตุผล ...................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................... 4. วิธีการจดั กิจกรรมการเรยี นรกู้ ับเนอ้ื หาในแตล่ ะข้อ เหมาะสม ไม่เหมาะสม ระบุเหตผุ ล ...................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................... 5. การประเมินผลกบั วัตถุประสงค์ในแต่ละเนื้อหา เหมาะสม ไมเ่ หมาะสม ระบุเหตผุ ล ...................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................... ผลการเรียนรู้ของผู้รับบรกิ าร ............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. ผลการจัดกจิ กรรมการเรียนรขู้ องผู้จัดกจิ กรรม ............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. ขอ้ เสนอแนะ .................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................

ห น้ า | 49 ใบความรู้สาหรบั ผจู้ ดั กิจกรรม เร่อื ง เครือ่ งร่อนดี ร่อนไกล วตั ถุประสงค์ เม่ือสนิ้ สุดแผนการจัดกิจกรรมการเรยี นรู้นี้แลว้ ผูร้ ับบริการสามารถ 1.อธบิ ายหลักการลอยตวั ของเครื่องบินได้ 2.อธิบายหลกั การพัฒนาเครื่องร่อนได้ 3.อภปิ รายคุณสมบัติของวสั ดุท่เี หมาะสมในการสร้างเครื่องรอ่ นได้ 4.ถ่ายทอดความคดิ เป็นเป็นภาพรา่ งสองมิติได้ 5.การใช้อุปกรณ์วดั ตัด และติดยึดได้อย่างถกู ตอ้ งปลอดภยั 6.กาหนดขนาด อตั ราส่วน วัด และบอกความยาวของส่ิงต่าง ๆ ได้ 7.สรา้ งส่งิ ประดิษฐ์เครอ่ื งร่อนดี รอ่ นไกล ทดลองและสรุปผลได้ เนอ้ื หา 1. วทิ ยาศาสตร์ 1. หลกั การของเบอร์นูลลี่ 2. แรงและการเคล่ือนที่ 2. คณติ ศาสตร์ 1. อตั ราสว่ น 2. การหาพืน้ ท่ี 3. การวดั 4. การแปลงหน่วย 3. เทคโนโลยี การสบื คน้ ข้อมูล เร่ืองการออกแบบ เครอ่ื งรอ่ น

ห น้ า | 50 1. วิทยาศาสตร์ 1. หลกั การของเบอร์นูลล่ี หลกั การของเบอร์นลู ล่ี คือ ความเร็ว ของอากาศเพมิ่ ข้นึ ความกดดนั จะลดลง และในทานองเดียวกนั ถา้ ความเร็วลมลดลง ความกดดันของอากาศ ก็จะเพิ่มข้ึน หลักการนี้ใช้กับเคร่ืองบินและเครื่องร่อน แต่การจะสร้าง เครื่องรอ่ นให้มกี ระแสอากาศผ่านปกี เพอ่ื ให้เกดิ แรงพยงุ ตามหลักของเบอร์นลู ล่ี ตอ้ งอาศัยแรงฉดุ ตัวเครื่องบินหรือ เคร่อื งรอ่ นให้ไปข้างหน้า ถา้ เปน็ เครื่องบินก็ใชแ้ รงฉุด(หรือแรงดัน)ท่ไี ด้มาจากกาลังเครอ่ื งยนตใ์ นตัวเคร่ือง ถ้าเป็น เคร่ืองร่อนแรงฉุดน้ีอาจได้จากแรงส่งจากภายนอกเพ่ือเอาชนะแรงโน้มถ่วงของโลก ซึ่งเป็นแรงเดียวกันจะทาให้ เคร่ืองร่อนอยู่ในอากาศได้นานข้ึน และต้องหาแรงยกตัวอ่ืนมาช่วยเสริม เช่นลมที่ตีขึ้นด้านบนจากการปะทะกับ เนนิ หรอื ผา หรือการออกแบบปกี ทที่ าให้เกดิ แรงกดอากาศด้านบนนอ้ ยกว่าด้านล่าง นอกจากนี้ถา้ จะทาเคร่อื งร่อน ให้พงุ่ ไปไดไ้ กล ก็ตอ้ งเป็นแบบรูปร่างเพรียวพน้ื ท่ีปีกนอ้ ย ถา้ จะทาใหอ้ ยู่ในอากาศไดน้ าน ๆ กต็ ้องมพี ื้นท่ปี กี มากๆ ถ้าจะทาให้ดีก็ตอ้ งหาจุดเหมาะสมของตาแหน่งปีก สรุปคือถา้ ต้องการใหไ้ ปได้ไกลและอยู่ในอากาศนาน ๆ กต็ ้องมี รูปร่างเพรยี วพร้อมกบั มพี นื้ ทป่ี กี มากทีส่ ุดด้วย นอกจากการออกแบบรูปรา่ งเพรยี วและมีพื้นทีป่ ีกกว้างแลว้ การจัดตาแหน่งจุดศูนย์ถว่ งให้สมดุล เพื่อหา ตาแหน่งแรงยกท่ีเหมาะสม สามารถทาได้โดยจัดตาแหน่งและรปู รา่ งปีกกม็ ีผลต่อลักษณะการรอ่ น ถ้าจุดศูนย์ถ่วง อยู่ด้านหน้ามากเกินไป เม่ือเทียบกับจุดศูนย์กลางแรงยก ก็จะทาให้เครื่องร่อนหวั ทิ่ม ถ้าอยู่ด้านหลังมากเกนิ ไปก็ หน้าเชดิ พุ่งไม่ไป จงึ ต้องมกี ารทดสอบการบินหลายคร้งั เพอ่ื หาตาแหนง่ ท่เี หมาะสมเพื่อใหเ้ ครอ่ื งรอ่ นมปี ระสทิ ธิภาพ สูงสุดตามท่ีออกแบบไว้ 2. แรงและการเคล่ือนที่ ในแตล่ ะวันมนษุ ย์ตอ้ งใช้แรงเพ่อื ทากจิ กรรมต่างๆ มากมาย เชน่ การเคลือ่ นย้ายวตั ถุสิ่งของเครื่องใช้ตา่ งๆ เปน็ ตน้ ถา้ สิ่งของนนั้ หนักและมขี นาดใหญ่มาก ก็ต้องออกแรงมากหรอื อาจใช้แรงจากแหลง่ ต่างๆ มาช่วยในการ ผ่อนแรง การออกแรงกรณใี ดๆ จะมผี ลทาใหว้ ตั ถุท่ถี กู แรงกระทา มีลักษณะดังต่อไปน้ี 1. ทาใหว้ ัตถุทอ่ี ยนู่ ่ิงเกิดการเคล่ือนท่ี แชน่ การออกแรงเตะลูกฟุตบอล การเคลื่อนยา้ ยสง่ิ ของ เครือ่ งใชต้ ่างๆ เป็นตน้ 2. ทาใหว้ ัตถุทกี่ าลงั เคลอื่ นทอ่ี ยู่เปลี่ยนทศิ ทางในการเคลอื่ นท่หี รอื หยดุ น่ิง เช่นผรู้ ักษาประตปู ดั หรือรับลกู ฟุตบอลที่ถูกเตะมา เปน็ ต้น 3. ทาใหว้ ัตถุเปล่ียนรปู ร่างไปจากเดิม เชน่ การปนั้ ดินเหนยี วให้เป็นรูปรา่ งตา่ ง ๆ เป็นต้น 2.1 เวกเตอรข์ องแรง ปรมิ าณทางฟิสกิ ส์ มี 2 ชนดิ คอื 1. ปรมิ าณเวกเตอร์ หมายถงึ ปริมาณทมี่ ีทั้งขนาดและทิศทาง เชน่ แรง ความเรว็ น้าหนกั 2. ปรมิ าณสเกลาร์ หมายถงึ ปรมิ าณทีม่ ีแต่ขนาดอย่างเดียว ไมม่ ีทศิ ทาง เชน่ พลงั งาน อณุ หภมู ิ เวลา พ้ืนที่ ปริมาตร อัตราเร็ว

ห น้ า | 51 2.2 การเคลอื่ นที่ในหนึ่งมิติ การเคลอ่ื นที่ในแนวเสน้ ตรง แบง่ เปน็ 2 แบบ คือ 1. การเคล่อื นท่ีในแนวเสน้ ตรงทไี่ ปทิศทางเดยี วกันตลอด เช่น โยนวัตถุข้ึนไปตรงๆ รถยนตก์ าลัง เคลอื่ นทไี่ ปข้างหนา้ ในแนวเสน้ ตรง 2. การเคลือ่ นท่ีในแนวเสน้ เส้นตรง แตม่ กี ารเคลอ่ื นทกี่ ลบั ทศิ ด้วย เช่น รถแลน่ ไปขา้ งหน้าในแนว เสน้ ตรง เม่ือรถมีการเลยี้ วกลับทิศทาง ทาให้ทิศทางในการเคลอ่ื นทต่ี รงขา้ มกนั 2.3 อตั ราเร็ว ความเรง่ และความหนว่ งในการเคลื่อนทข่ี องวัตถุ 1. อตั ราเร็วในการเคลอื่ นท่ีของวัตถุ คอื ระยะทางที่วตั ถเุ คลอ่ื นทใี่ น 1 หนว่ ยเวลา 2. ความเร่งในการเคลอื่ นที่ หมายถึง ความเรว็ ท่ีเพ่ิมขน้ึ ใน 1 หน่วยเวลา เช่น วตั ถุตกลงมาจากท่ี สงู ในแนวดง่ิ 3. ความหน่วงในการเคลือ่ นทข่ี องวตั ถุ หมายถึง ความเร็วทลี่ ดลงใน 1 หน่วยเวลา เชน่ โยนวัตถุ ขน้ึ ตรงๆ ไปในท้องฟ้า 2.4 การเคลอื่ นทแ่ี บบตา่ งๆ ในชีวิตประจาวนั การเคล่อื นทแ่ี บบวงกลม หมายถึง การเคล่อื นที่ของวัตถเุ ป็นวงกลมรอบศนู ย์กลาง เกิดขน้ึ เนื่องจากวตั ถทุ ่กี าลงั เคลอื่ นที่จะเดินทางเป็นเส้นตรงเสมอ แต่ขณะนั้นมีแรงดงึ วัตถเุ ข้าสู่ศูนย์กลางของ วงกลม เรียกว่า แรงเข้าสู่ศนู ย์กลางการเคลอื่ นท่ี จงึ ทาให้วัตถุเคลื่อนท่ีเป็นวงกลมรอบศูนย์กลาง เช่น การโคจร ของดวงจันทรร์ อบโลก การเคลื่อนที่ของวัตถใุ นแนวราบ เป็นการเคลอื่ นทข่ี องวตั ถุขนานกับพน้ื โลก เชน่ รถยนตท์ ก่ี าลงั แล่นอยูบ่ นถนน การเคลือ่ นทแ่ี นววถิ ีโค้ง เปน็ การเคล่ือนที่ผสมระหว่างการเคลื่อนที่ในแนวด่ิงและใน แนวราบ 2.5 ชนิดของแรง แรงย่อย คอื แรงที่เป็นส่วนประกอบของแรงลัพธ์ แรงลพั ธ์ คอื แรงรวมซงึ่ เปน็ ผลรวมของแรงย่อย ซึ่งจะตอ้ งเป็นการรวมกันแบบปรมิ าณ เวกเตอร์ แรงขนาน คือ แรงทีท่ ี่มที ิศทางขนานกนั ซง่ึ อาจกระทาทจ่ี ดุ เดยี วกนั หรอื ตา่ งจุดกนั กไ็ ด้ มีอยู่ 2 ชนดิ - แรงขนานพวกเดียวกนั หมายถงึ แรงขนานทม่ี ีทิศทางไปทางเดียวกัน - แรงขนานต่างพวกกนั หมายถงึ แรงขนานทม่ี ที ิศทางตรงข้ามกัน แรงหมุน หมายถึง แรงที่กระทาต่อวัตถุ ทาใหว้ ัตถุเคล่อื นทีโ่ ดยหมนุ รอบจดุ หมนุ ผล ของการหมนุ ของ เรยี กว่า โมเมนต์ เชน่ การปิด-เปดิ ประตูหนา้ ต่าง แรงคคู่ วบ คือ แรงขนานต่างพวกกันคูห่ นง่ึ ทม่ี ีขนาดเทา่ กัน แรงลัพธม์ ีค่าเปน็ ศนู ย์ และ วัตถทุ ถี่ ูกแรงคูค่ วบกระทา 1 คกู่ ระทา จะไมอ่ ยนู่ ง่ิ แต่จะเกิดแรงหมุน

ห น้ า | 52 แรงดึง คอื แรงทเ่ี กดิ จากการเกรง็ ตัวเพอ่ื ต่อตา้ นแรงกระทาของวตั ถุ เปน็ แรงทีเ่ กดิ ใน วัตถุที่ลกั ษณะยาวๆ เชน่ เส้นเชอื ก เส้นลวด แรงสู่ศูนยก์ ลาง หมายถึง แรงทมี่ ีทิศเข้าสศู่ นู ย์กลางของวงกลมหรือทรงกลมอนั หนึง่ ๆ เสมอ แรงต้าน คือ แรงทมี่ ที ิศทางตอ่ ต้านการเคล่อื นที่หรือทิศทางตรงขา้ มกับแรงทพ่ี ยายาม จะทาใหว้ ตั ถุเกิดการเคล่ือนท่ี เชน่ แรงต้านของอากาศ แรงเสียดทาน แรงโนม้ ถว่ งของโลก คือ แรงดงึ ดูดทมี่ วลของโลกกระทากับมวลของวัตถุ เพื่อดงึ ดดู วัตถุนนั้ เข้าสศู่ ูนย์กลางของโลก - น้าหนกั ของวตั ถุ เกิดจากความเร่งเนื่องจากความโน้มถว่ งของโลกมาก กระทาต่อวัตถุ แรงกิรยิ าและแรงปฏิกริ ิยา - แรงกิรยิ า คือ แรงทีก่ ระทาตอ่ วัตถทุ ี่จดุ จุดหนึ่ง อาจเป็นแรงเพยี งแรงเดียว หรอื แรงลพั ธข์ องแรงยอ่ ยกไ็ ด้ - แรงปฏกิ ริ ิยา คอื แรงท่ีกระทาตอบโต้ต่อแรงกริ ยิ าที่จุดเดยี วกนั โดยมขี นาด เทา่ กบั แรงกริ ยิ า แต่ทิศทางของแรงท้งั สองจะตรงข้ามกนั 2.6 แรงเสยี ดทาน แรงเสียดทาน คือ แรงทีต่ า้ นการเคล่ือนทีข่ องวตั ถุซ่งึ เกดิ ขึ้นระหวา่ งผิวสมั ผัสของวตั ถุ เกิดข้นึ ท้ังวตั ถทุ ีเ่ คลอ่ื นทแ่ี ละไม่เคล่ือนที่ และจะมที ิศทางตรงกนั ขา้ มกบั การเคลื่อนทีข่ องวัตถุ แรงเสียดทาน มี 2 ประเภท คือ 1. แรงเสียดทานสถิต คอื แรงเสยี ดทานทเ่ี กดิ ขึ้นระหว่างผวิ สัมผสั ของวัตถใุ นสภาวะท่ี วัตถุได้รบั แรงกระทาแล้วอยนู่ ่งิ 2. แรงเสยี ดทานจลน์ คอื แรงเสียดทานทเี่ กดิ ขนึ้ ระหว่างผิวสัมผสั ของวตั ถใุ นสภาวะที่ วตั ถุได้รับแรงกระทาแลว้ เกดิ การเคลอื่ นท่ีด้วยความเร็วคงที่ 2. คณิตศาสตร์ 1. อัตราส่วน อัตราส่วน คือ ปริมาณอย่างหน่ึงท่ีแสดงถึงจานวนหรือขนาดตามสัดส่วนเม่ือเปรียบเทียบกับอีกปริมาณ หนึง่ ทเ่ี ก่ยี วข้องกนั อัตราสว่ นจะเป็นปรมิ าณท่ไี มม่ หี นว่ ย หากอตั ราส่วนนน้ั เกี่ยวขอ้ งกับปริมาณท่ีอยู่ในมิติเดียวกัน และเม่อื ปรมิ าณสองอย่างทเ่ี ปรียบเทียบกนั เป็นคนละชนิดกัน หนว่ ยของอัตราส่วนจะเป็นหนว่ ยแรก \"ต่อ\" หนว่ ยที่ สอง ตัวอย่างเช่น ความเร็วสามารถแสดงได้ในหน่วย \"กิโลเมตรต่อช่ัวโมง\" เป็นต้น ถ้าหน่วยที่สองเป็นหน่วยวัด เวลา เราจะเรยี กอัตราส่วนชนิดนวี้ า่ อัตรา (rate) ท้ังเศษส่วนและอัตราร้อยละเป็นอตั ราส่วนที่นาเอาไปใช้เฉพาะทาง เศษส่วนเป็นปริมาณส่วนหน่ึงที่เทียบ กับปริมาณทั้งหมด ในขณะท่ีอัตราร้อยละจะแบ่งปริมาณทั้งหมดออกเป็น 100 ส่วน นอกจากน้ัน อัตราส่วนอาจ สามารถเปรยี บเทยี บปรมิ าณไดม้ ากกวา่ สองอยา่ งซ่ึงพบได้นอ้ ยกวา่ เช่นสูตรอาหาร หรือการผสมสารเคมี เปน็ ต้น

ห น้ า | 53 อตั ราส่วน 2:3 สิบยังแจ๋วแว๋ว (สองตอ่ สาม) หมายความว่าปริมาณท้งั หมดประกอบข้ึนจากวัตถุแรก 2 สว่ น และวตั ถหุ ลงั อีก 3 ส่วน ดงั น้ันปรมิ าณวตั ถจุ ะมีทงั้ หมด 5 สว่ น หรืออธิบายให้เจาะจงกว่านี้ ถา้ ในตะกร้ามีแอปเปิล 2 ผลและสม้ 3 ผล เรากลา่ วว่าอัตราสว่ นระหว่างแอปเปิลกบั ส้มคอื 2:3 ถา้ หากเพิ่มแอปเปิลอกี 2 ผลและส้มอีก 3 ผลลงในตะกร้าใบเดมิ ทาให้ในตะกรา้ มแี อปเปลิ 4 ผลกบั สม้ 6 ผล เปน็ อตั ราส่วน 4:6 ซึ่งกย็ ังเทียบเท่ากันกบั 2:3 (แสดงให้เห็นว่าอตั ราส่วนก็สามารถลดทอนไดเ้ หมือนกบั เศษส่วน) ซึ่งในกรณีน้ี 2 หรอื 40% ของผลไม้ท้งั หมดคือ 5 เแหอมปือเนปกิลบั แเศลษะส35ว่ นหร23ือ 60% ของผลไม้ทั้งหมดคือส้ม หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ อัตราส่วน 2:3 ไม่ได้มีความหมาย ในทางวิทยาศาสตร์ อัตราส่วนของปริมาณทางกายภาพมักจะถูกทาให้เป็นจานวนจริงจานวนหน่ึง เช่น อัตราส่วนของ เมตรต่อ 1 เมตร (อัตราส่วนระหวา่ งเส้นรอบวงกับรศั มีของรูปวงกลม) เทา่ กบั จานวนจรงิ ดว้ ยเหตุ จากนิยามของการวัดท่ีมีมาแต่เดิม ซึ่งเป็นการประมาณอัตราส่วนระหว่างปริมาณหน่ึงกับอีกปริมาณหนึ่งที่เป็น ชนดิ เดยี วกนั 2. การหาพน้ื ที่ สตู รการหาพน้ื ท่ตี ่างๆ สูตรในการหาพน้ื ท่ีเป็นวชิ าหนึ่งในวชิ าคณิตศาสตร์ ทห่ี ลาย ๆ คนไมช่ อบ หรอื ไมถ่ นดั แตก่ ารหาพนื้ ทน่ี กี้ ็ไม่ไดย้ ากอย่างทค่ี ิดเพยี งแค่เราจาสูตรให้ได้แคน่ ้ีเอง สูตรในการหาพน้ื ทีก่ ไ็ มไ่ ดม้ ีเยอะและคงไมย่ ากทจ่ี ะทอ่ งจาเพราะเรานาเอาสตู รในการหาพ้นื ทที่ ้ังหมด มารวมกันไว้หมดแล้วลงมาดูสตู รการหาพน้ื ทแี่ ละตวั อยา่ งกนั เถอะ อาจทาให้หลาย ๆ คนเปล่ยี นความคดิ ทว่ี ่าสตู ร การหาพ้นื ทีเ่ ป็นเร่ืองยากอาจจะง่ายกวา่ สูตรการหาพ้ืนท่ีตา่ งๆ สตู รการหาพ้นื ท่ี สี่เหลีย่ มจัตุรสั = ดา้ น x ด้าน สี่เหลย่ี มผืนผ้า = กว้าง x ยาว ส่ีเหลีย่ มขนมเปียกปูน = ความยาวของฐาน x ความสูง ส่ีเหลย่ี มดา้ นขนาน = ความยาวของฐาน x ความสูง สเี่ หลี่ยมคางหมู = เศษหน่ึงสว่ นสอง x ผลบวกดา้ นคู่ขนาน x ความสูง ส่เี หลี่ยมรปู ว่าว = เศษหน่งึ สว่ นสอง x ผลคูณของเส้นทแยงมุม รูปสามเหลีย่ ม = เศษหน่ึงส่วนสอง x ความยาวของฐาน x ความสูง วงกลม = พาย x r ยกกาลังสอง = π������2 3. การวัด การวัดและหน่วยวัด ขั้นตอนหนึ่งของการท่ีจะได้มาซ่ึงความรู้ทางวิทยาศาสตร์ต้องอาศัยการบนั ทึก การทดลอง โดยทารบันทึกและการทดลองจะให้ผลท่ีเที่ยงแท้ แม่นยา ตอ้ งอาศยั การวัด นอกจากน้แี ลว้ การวัดยัง เก่ียวข้องกบั การดาเนนิ ชีวติ ของคนเราตงั้ แตเ่ กิดจนลาโลกไปสง่ิ สาคัญในการวดั มดี ้วยกนั 2 ประการ คือ 1. เครื่องมือเครื่องมือวัด หมายถึงปริมาณมาตรฐาน (Standard) ซึ่งเป็นตัวแทนของหน่วยวัด โดยที่ การวัดเป็นปฏิบัติการทางเทคนิคท่ีต้องปฏิบัติตามวิธีการวัดที่กาหนดขั้นตอนไว้แล้ว เพื่อการเปรียบเทียบกัน ระหว่างปริมาณทางกายภาพใด ๆ ทถ่ี ูกวดั และปริมาณมาตรฐาน โดยผลวดั จะบอกท้งั ขนาดและมิติ

ห น้ า | 54 2. วิธกี าร วธิ ีการในการวัดต้องเหมาะสมกบั เครื่องมอื นัน้ ๆ เพอื่ ไดข้ ้อมูลท่ที ุกคนยอมรบั สาหรบั งานเกบ็ ข้อมลู ทางวทิ ยาศาตรม์ าตรฐานของเคร่ืองมือและวิธกี ารของการวัดเป็นสิ่งสาคญั มากเพื่อความเชื่อถือของข้อมูลท่ี ไดม้ า การกาหนดมาตราวดั ปรมิ าณต่างๆ มกี ารพัฒนาต้งั แต่อดีตจนถงึ ปจั จบุ ันมดี ้วยกนั หลายระบบท้งั ของไทย และตา่ งประเทศปัจจุบันมาตราวัดความยาวของไทยในอดตี ยงั ใช้อยู่บ้างเช่น การวัดความยาวเป็นวา โดย 1 วามีคา่ เทา่ กบั 2 เมตร หรือพืน้ ทีก่ ็ยงั ใช้เปน็ ตารางวา โดย 1 ตารางวาเทา่ กับ 4 ตารางเมตร หรือ พนื้ ที่ 1 ไร่ มี 400 ตารางวา เป็นตน้ ในต่างประเทศกม็ เี หมือนกัน มีการใชม้ าตรการวดั หลายๆ ระบบ ซึง่ ทาใหเ้ กดิ ความย่งุ ยากในการ เปรียบเทียบของระบบต่างๆ เน่ืองจากหน่วยของมาตราวัดแต่ละระบบจะแตกต่างกันในปี พ.ศ. 2503 ได้มีการ ประชุมร่วมกันของนักวิทยาสาตร์ จากหลายๆ ประเทศเพ่ือตกลงให้มีระบบการวัด ปริมาณต่างๆ เป็นระบบ มาตรฐานระหว่างชาติ ที่เรียกว่า หน่วยระหว่างชาติ (International System of Units หรือ Systeme- International d’ Unites) และกาหนดใหใ้ ช้อกั ษรย่อแทนชื่อระบบนี้ว่า “SI” หรือ หน่วยเอสไอ (SI unit) เพ่อื ใช้ ในการวัดทางวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ระบบหนว่ ยระหวา่ งชาติ หรอื เอสไอ ประกอบด้วย หนว่ ยฐาน หนว่ ยอนพุ ทั ธ์ และคาอุปสรรค ซ่งึ มี รายละเอียดดังน้ี หน่วยฐาน (Base Units)เปน็ หนว่ ยหลกั ของเอสไอ มที ั้งหมด 7 หนว่ ย ดังตาราง 4. การแปลงหน่วย 3. เทคโนโลยี การสืบคน้ ข้อมลู เรื่อง การออกแบบ เคร่อื งร่อน การร่อนเครื่องร่อนบินอิสระเป็นศาสตร์ ที่สาคัญอย่างหนึ่งในการศึกษาวิชาอากาศพลศาสตร์ เหมาะ สาหรับผู้ที่มีใจรักกีฬาทางด้านการบินหรือผู้ที่ สนใจจะเป็นนักบินไม่ว่าจะเป็นนักบินเคร่ืองบินจาลอง บังคับดว้ ย วิทยุท่ีกาลังเป็นท่ีนิยมกันอยา่ งแพร่หลาย หรือนักบินเครื่องบินจริงในอนาคต การร่อนเครอื่ งร่อน จะให้ทั้งความรู้ พ้ืนฐานทางการบินและดา้ นวิศวกรรม นอกจากนีย้ งั ให้พลานามัยและความสนกุ สนานแก่ผู้เลน่ อกี ด้วย กอ่ นอน่ื เรา มาทาความรู้จักกับส่วนประกอบท่ีสาคัญของ เครื่องร่อนที่เป็นส่วนประกอบหลักและเป็นตัวสร้าง ความแตกต่าง และมติ ติ า่ งๆ ทางด้านการบนิ ส่วนประกอบที่สาคญั ของเครอื่ งร่อน - ลาตวั (Fuselage) เป็นชน้ิ สว่ นท่กี าหนดตาแหน่งติดตัง้ ของปกี ชุดหางและสว่ นประกอบอ่ืนๆ - ปกี (Wing) เปน็ ช้ินส่วนหลักท่ีใช้ในการสรา้ งแรงยก (Lift) ใหก้ ับเครอ่ื งบิน

ห น้ า | 55 - แพนหางดง่ิ (Fin/ Vertical Stabilizer) เป็นส่วนประกอบทใ่ี หเ้ สถียรภาพในแนวด่ิง (Yaw) กบั เคร่อื งบนิ - แพนหางระดบั (Stabilizer/ Horizontal Stabilizer) เป็นส่วนประกอบทใ่ี หเ้ สถียรภาพในแนวระดับ (Pitch) กบั เคร่อื งบนิ เทคนคิ การรอ่ นเคร่อื งรอ่ น สถานที่ท่ีจะใช้ร่อนควรเป็นสนามที่เปิดกวา้ งและ เพ่ือเป็นการรักษาเคร่อื งร่อนของเราให้อยูใ่ น สภาพดีเพื่อที่จะได้สามารถเก็บไว้ได้นานๆ ควรเลือกสนามหญ้าเป็นสนามร่อนเคร่ืองร่อน ก่อนอ่ืนเราจะต้อง ตรวจสอบทิศทางลมเสยี กอ่ น ทาไดโ้ ดยเก็บเศษหญ้าจากพ้นื สนามข้นึ มาแลว้ โยนขน้ึ ไปในอากาศ สังเกตทิศทางของ กระแสลม ถ้าหากพื้นท่ีท่ีเราต้องการร่อนเครื่องร่อนมีขนาดจากัด วิธีการร่อนที่ดีท่ีสุดคือการร่อนตามลม แต่ต้อง ตรวจสอบทิศทางของกระแสลมให้แน่ใจทุกครั้ง และในการร่อนเครื่องรอ่ นแต่ละคร้ังจาไว้เสมอวา่ ให้ร่อนเคร่ือง รอ่ นตามลมเพ่ือเคร่ืองรอ่ น จะไดไ้ ม่บนิ ไปไกลจนออกนอกเขตพื้นที่ของเรา การรอ่ นเครอ่ื งร่อนในวันท่ีกระแสลมแรงมากจะให้ ผลการบินทไี่ ม่ดี เม่อื กระแสลมแรงข้ึนอากาศก็จะเริ่ม ปั่นป่วน โดยเฉพาะบริเวณใกล้กับสิ่งก่อสร้าง เช่น ตึก อาคารบ้านเรือน หรือโรงเรียน เราไม่สามารถร่อนเครื่อง ร่อนให้ประสบความสาเร็จ ตามสถานที่ที่กล่าวมาแล้วในวันที่ลมแรง เพราะฉะน้ันทางที่ดีที่สุดเราควร จะรอให้ กระแสลมออ่ นกาลงั ลงกอ่ นทาการบิน วิธีการจับเครื่องร่อน ดูภาพประกอบ ไม่ว่าจะด้วยวิธีการจับเครื่องร่อนด้วยปลายน้ิว หรือใช้น้ิวช้ีกับ นิ้วกลางจบั เครอ่ื งร่อนที่ด้านหลงั ของปกี ใช้วิธใี ดกไ็ ด้ทีเ่ ราร้สู กึ วา่ จบั ง่ายและถนัดท่สี ุด 4. วศิ วกรรมศาสตร์ 1. การออกแบบเคร่อื งร่อน 2. การออกแบบเชิงวิศวกรรม

ห น้ า | 56 ใบความรสู้ าหรับผู้รับบริการ เรื่อง เครอ่ื งร่อนดี รอ่ นไกล วัตถุประสงค์ เมอื่ สนิ้ สดุ แผนการจดั กจิ กรรมการเรยี นรูน้ แี้ ล้ว ผู้รับบริการสามารถ 1. อธบิ ายหลกั การลอยตวั ของเครื่องบินได้ 2. อธบิ ายหลกั การพัฒนาเคร่อื งร่อนได้ 3. อภปิ รายคณุ สมบัติของวัสดุทเี่ หมาะสมในการสรา้ งเคร่ืองร่อนได้ 4. ถา่ ยทอดความคิดเป็นเปน็ ภาพรา่ งสองมติ ิได้ 5. การใชอ้ ุปกรณว์ ัด ตดั และติดยึดได้อย่างถูกตอ้ งปลอดภัย 6. กาหนดขนาด อตั ราส่วน วัด และบอกความยาวของส่ิงตา่ ง ๆ ได้ 7. สรา้ งสง่ิ ประดิษฐเ์ ครือ่ งร่อนดี ร่อนไกล ทดลองและสรุปผลได้ เนื้อหา 1. วิทยาศาสตร์ 1. หลักการของเบอร์นูลลี่ 2. แรงและการเคลอื่ นท่ี 2. คณติ ศาสตร์ 1. อัตราสว่ น 2. การหาพน้ื ท่ี 3. การวัด 4. การแปลงหนว่ ย 3. เทคโนโลยี การสบื ค้นข้อมลู เรื่องการออกแบบ เครือ่ งรอ่ น 4. วิศวกรรมศาสตร์ 1. การออกแบบเครอื่ งร่อน 2. การออกแบบเชงิ วศิ วกรรม 5. การประดิษฐเ์ ครื่องร่อนดี ร่อนไกล

ห น้ า | 57 1. วิทยาศาสตร์ 1. หลกั การของเบอร์นูลล่ี หลกั การของเบอร์นลู ล่ี คือ ความเร็ว ของอากาศเพมิ่ ข้นึ ความกดดนั จะลดลง และในทานองเดยี วกนั ถา้ ความเร็วลมลดลง ความกดดันของอากาศ ก็จะเพิ่มข้ึน หลักการนี้ใช้กับเคร่ืองบินและเคร่ืองร่อน แต่การจะสร้าง เครื่องรอ่ นให้มกี ระแสอากาศผ่านปกี เพอ่ื ให้เกดิ แรงพยงุ ตามหลักของเบอร์นลู ล่ี ตอ้ งอาศัยแรงฉดุ ตัวเครื่องบินหรือ เคร่อื งรอ่ นให้ไปข้างหน้า ถา้ เปน็ เครื่องบินก็ใชแ้ รงฉุด(หรือแรงดัน)ท่ไี ด้มาจากกาลังเครือ่ งยนต์ในตัวเคร่ือง ถ้าเป็น เคร่ืองร่อนแรงฉุดน้ีอาจได้จากแรงส่งจากภายนอกเพ่ือเอาชนะแรงโน้มถ่วงของโลก ซึ่งเป็นแรงเดียวกันจะทาให้ เคร่ืองร่อนอยู่ในอากาศได้นานข้ึน และต้องหาแรงยกตัวอ่ืนมาช่วยเสริม เช่นลมที่ตีขึ้นด้านบนจากการปะทะกับ เนนิ หรอื ผา หรือการออกแบบปกี ทที่ าให้เกดิ แรงกดอากาศด้านบนนอ้ ยกว่าด้านล่าง นอกจากนี้ถา้ จะทาเคร่อื งร่อน ให้พงุ่ ไปไดไ้ กล ก็ตอ้ งเป็นแบบรูปร่างเพรียวพน้ื ท่ีปีกนอ้ ย ถา้ จะทาใหอ้ ยู่ในอากาศไดน้ าน ๆ กต็ ้องมพี ้ืนทป่ี กี มากๆ ถ้าจะทาให้ดีก็ตอ้ งหาจุดเหมาะสมของตาแหน่งปีก สรุปคือถา้ ต้องการใหไ้ ปได้ไกลและอยู่ในอากาศนาน ๆ กต็ ้องมี รูปร่างเพรยี วพร้อมกบั มพี นื้ ทป่ี กี มากทีส่ ุดด้วย นอกจากการออกแบบรูปรา่ งเพรยี วและมีพื้นทีป่ ีกกว้างแลว้ การจัดตาแหน่งจุดศนู ย์ถว่ งให้สมดุล เพื่อหา ตาแหน่งแรงยกท่ีเหมาะสม สามารถทาได้โดยจัดตาแหน่งและรปู รา่ งปีกกม็ ีผลต่อลักษณะการรอ่ น ถ้าจุดศูนย์ถ่วง อยู่ด้านหน้ามากเกินไป เม่ือเทียบกับจุดศูนย์กลางแรงยก ก็จะทาให้เครื่องร่อนหวั ทิ่ม ถ้าอยู่ด้านหลังมากเกนิ ไปก็ หน้าเชดิ พุ่งไม่ไป จงึ ต้องมกี ารทดสอบการบินหลายคร้งั เพอ่ื หาตาแหนง่ ท่เี หมาะสมเพื่อใหเ้ ครอ่ื งรอ่ นมปี ระสทิ ธิภาพ สูงสุดตามท่ีออกแบบไว้ 2. แรงและการเคล่ือนที่ ในแตล่ ะวันมนษุ ย์ตอ้ งใช้แรงเพ่อื ทากจิ กรรมต่างๆ มากมาย เชน่ การเคลือ่ นย้ายวตั ถสุ ิ่งของเครื่องใช้ตา่ งๆ เปน็ ตน้ ถา้ สิ่งของนนั้ หนักและมขี นาดใหญ่มาก ก็ต้องออกแรงมากหรอื อาจใช้แรงจากแหล่งต่างๆ มาช่วยในการ ผ่อนแรง การออกแรงกรณใี ดๆ จะมผี ลทาใหว้ ตั ถุท่ถี กู แรงกระทา มีลักษณะดงั ต่อไปนี้ 1. ทาใหว้ ัตถุทอ่ี ยนู่ ่ิงเกิดการเคล่ือนท่ี แชน่ การออกแรงเตะลูกฟุตบอล การเคลื่อนยา้ ยสง่ิ ของ เครือ่ งใชต้ ่างๆ เป็นตน้ 2. ทาใหว้ ัตถุทกี่ าลงั เคลอื่ นทอ่ี ยู่เปลี่ยนทศิ ทางในการเคลอื่ นท่หี รอื หยดุ น่ิง เช่นผ้รู ักษาประตปู ดั หรือรับลกู ฟุตบอลที่ถูกเตะมา เปน็ ต้น 3. ทาใหว้ ัตถุเปล่ียนรปู ร่างไปจากเดิม เชน่ การปนั้ ดินเหนยี วให้เปน็ รปู ร่างตา่ ง ๆ เป็นต้น 2.1 เวกเตอรข์ องแรง ปรมิ าณทางฟิสกิ ส์ มี 2 ชนดิ คอื 1. ปรมิ าณเวกเตอร์ หมายถงึ ปริมาณทมี่ ีทั้งขนาดและทิศทาง เชน่ แรง ความเรว็ นา้ หนกั 2. ปรมิ าณสเกลาร์ หมายถงึ ปรมิ าณทีม่ ีแต่ขนาดอย่างเดียว ไมม่ ีทศิ ทาง เช่น พลงั งาน อณุ หภมู ิ เวลา พ้ืนที่ ปริมาตร อัตราเร็ว

ห น้ า | 58 2.2 การเคลื่อนที่ในหนึ่งมิติ การเคล่อื นที่ในแนวเสน้ ตรง แบง่ เปน็ 2 แบบ คือ 1. การเคล่อื นท่ีในแนวเสน้ ตรงทไี่ ปทิศทางเดยี วกันตลอด เช่น โยนวัตถขุ ้ึนไปตรงๆ รถยนตก์ าลัง เคลอื่ นทไี่ ปขา้ งหนา้ ในแนวเสน้ ตรง 2. การเคลอื่ นที่ในแนวเสน้ เส้นตรง แตม่ กี ารเคลอ่ื นทกี่ ลบั ทศิ ด้วย เช่น รถแลน่ ไปขา้ งหน้าในแนว เสน้ ตรง เม่ือรถมีการเลย้ี วกลับทศิ ทาง ทาให้ทิศทางในการเคลอ่ื นทต่ี รงขา้ มกนั 2.3 อตั ราเรว็ ความเรง่ และความหน่วงในการเคลื่อนทข่ี องวัตถุ 1. อัตราเรว็ ในการเคลอ่ื นท่ีของวัตถุ คอื ระยะทางที่วัตถเุ คลอ่ื นทใี่ น 1 หนว่ ยเวลา 2. ความเรง่ ในการเคลอื่ นที่ หมายถึง ความเร็วท่ีเพมิ่ ขน้ึ ใน 1 หน่วยเวลา เช่น วตั ถุตกลงมาจากท่ี สูงในแนวดง่ิ 3. ความหน่วงในการเคลือ่ นท่ขี องวตั ถุ หมายถึง ความเร็วทลี่ ดลงใน 1 หนว่ ยเวลา เชน่ โยนวัตถุ ขน้ึ ตรงๆ ไปในท้องฟ้า 2.4 การเคล่ือนท่แี บบตา่ งๆ ในชีวิตประจาวนั การเคลื่อนทแี่ บบวงกลม หมายถึง การเคล่ือนที่ของวัตถเุ ป็นวงกลมรอบศนู ย์กลาง เกิดขน้ึ เนื่องจากวตั ถทุ ีก่ าลงั เคลือ่ นทจ่ี ะเดินทางเป็นเส้นตรงเสมอ แตข่ ณะนั้นมีแรงดงึ วัตถเุ ข้าสู่ศูนย์กลางของ วงกลม เรียกว่า แรงเข้าสูศ่ นู ยก์ ลางการเคลอื่ นท่ี จงึ ทาให้วัตถุเคลื่อนท่ีเป็นวงกลมรอบศนู ยก์ ลาง เช่น การโคจร ของดวงจันทรร์ อบโลก การเคลอ่ื นท่ขี องวัตถใุ นแนวราบ เป็นการเคลอื่ นทข่ี องวตั ถุขนานกับพน้ื โลก เชน่ รถยนตท์ ก่ี าลังแล่นอยบู่ นถนน การเคลอ่ื นท่ีแนววิถีโค้ง เปน็ การเคล่ือนที่ผสมระหว่างการเคลื่อนที่ในแนวด่ิงและใน แนวราบ 2.5 ชนิดของแรง แรงย่อย คอื แรงท่เี ปน็ ส่วนประกอบของแรงลัพธ์ แรงลัพธ์ คือ แรงรวมซงึ่ เปน็ ผลรวมของแรงย่อย ซึ่งจะต้องเป็นการรวมกันแบบปรมิ าณ เวกเตอร์ แรงขนาน คือ แรงท่ีที่มที ิศทางขนานกัน ซงึ่ อาจกระทาท่จี ุดเดยี วกนั หรอื ตา่ งจุดกนั กไ็ ด้ มีอยู่ 2 ชนดิ - แรงขนานพวกเดียวกนั หมายถงึ แรงขนานทม่ี ีทศิ ทางไปทางเดียวกัน - แรงขนานต่างพวกกัน หมายถงึ แรงขนานทม่ี ที ิศทางตรงข้ามกัน แรงหมุน หมายถึง แรงที่กระทาต่อวตั ถุ ทาใหว้ ัตถุเคล่อื นทีโ่ ดยหมนุ รอบจดุ หมนุ ผล ของการหมนุ ของ เรยี กว่า โมเมนต์ เชน่ การปิด-เปดิ ประตูหนา้ ต่าง แรงคู่ควบ คอื แรงขนานต่างพวกกันคูห่ นง่ึ ทม่ี ีขนาดเทา่ กัน แรงลัพธม์ ีค่าเปน็ ศนู ย์ และ วัตถทุ ถี่ ูกแรงคู่ควบกระทา 1 คกู่ ระทา จะไมอ่ ยู่นง่ิ แต่จะเกิดแรงหมุน

ห น้ า | 59 แรงดึง คอื แรงทเ่ี กดิ จากการเกรง็ ตัวเพอ่ื ต่อตา้ นแรงกระทาของวตั ถุ เปน็ แรงท่เี กดิ ใน วัตถุที่ลกั ษณะยาวๆ เชน่ เส้นเชอื ก เส้นลวด แรงสู่ศูนยก์ ลาง หมายถึง แรงทมี่ ีทิศเข้าสศู่ นู ย์กลางของวงกลมหรือทรงกลมอันหนึง่ ๆ เสมอ แรงต้าน คือ แรงที่มีทิศทางตอ่ ตา้ นการเคล่อื นท่ีหรอื ทศิ ทางตรงขา้ มกับแรงทพ่ี ยายาม จะทาใหว้ ตั ถุเกิดการเคล่ือนท่ี เชน่ แรงต้านของอากาศ แรงเสียดทาน แรงโนม้ ถว่ งของโลก คอื แรงดึงดูดทมี่ วลของโลกกระทากบั มวลของวัตถุ เพื่อดงึ ดดู วัตถุนนั้ เข้าสศู่ ูนย์กลางของโลก - น้าหนกั ของวตั ถุ เกิดจากความเร่งเนอ่ื งจากความโน้มถว่ งของโลกมาก กระทาต่อวัตถุ แรงกิรยิ าและแรงปฏกิ ริ ิยา - แรงกิรยิ า คือ แรงที่กระทาตอ่ วัตถุที่จดุ จุดหนึง่ อาจเป็นแรงเพียงแรงเดียว หรอื แรงลพั ธข์ องแรงยอ่ ยกไ็ ด้ - แรงปฏกิ ริ ยิ า คอื แรงท่ีกระทาตอบโตต้ อ่ แรงกริ ยิ าที่จุดเดยี วกนั โดยมขี นาด เทา่ กบั แรงกริ ยิ า แต่ทิศทางของแรงท้งั สองจะตรงข้ามกนั 2.6 แรงเสยี ดทาน แรงเสียดทาน คือ แรงทีต่ า้ นการเคล่ือนทีข่ องวตั ถุซึ่งเกิดขนึ้ ระหวา่ งผิวสมั ผัสของวตั ถุ เกิดข้นึ ท้ังวตั ถทุ ีเ่ คลอ่ื นทแ่ี ละไม่เคล่ือนที่ และจะมที ิศทางตรงกันขา้ มกบั การเคลือ่ นทขี่ องวัตถุ แรงเสียดทาน มี 2 ประเภท คือ 1. แรงเสียดทานสถิต คอื แรงเสยี ดทานทเ่ี กดิ ข้นึ ระหว่างผิวสัมผสั ของวัตถุในสภาวะท่ี วัตถุได้รบั แรงกระทาแล้วอยนู่ ่งิ 2. แรงเสยี ดทานจลน์ คอื แรงเสียดทานทเี่ กดิ ขึน้ ระหวา่ งผวิ สัมผสั ของวตั ถใุ นสภาวะที่ วตั ถุได้รับแรงกระทาแลว้ เกดิ การเคลอื่ นท่ีด้วยความเร็วคงท่ี 2. คณิตศาสตร์ 1. อัตราส่วน อัตราส่วน คือ ปริมาณอย่างหน่ึงท่ีแสดงถึงจานวนหรือขนาดตามสัดส่วนเม่ือเปรียบเทียบกับอีกปริมาณ หนึง่ ทเ่ี ก่ยี วข้องกนั อัตราสว่ นจะเป็นปรมิ าณท่ไี มม่ หี นว่ ย หากอตั ราส่วนนั้นเก่ียวข้องกับปริมาณท่ีอยู่ในมิติเดียวกัน และเม่อื ปรมิ าณสองอย่างทเ่ี ปรียบเทียบกนั เป็นคนละชนิดกนั หนว่ ยของอตั ราส่วนจะเป็นหนว่ ยแรก \"ต่อ\" หนว่ ยที่ สอง ตัวอย่างเช่น ความเร็วสามารถแสดงได้ในหน่วย \"กิโลเมตรต่อช่ัวโมง\" เป็นต้น ถ้าหน่วยที่สองเป็นหน่วยวัด เวลา เราจะเรยี กอัตราส่วนชนิดนวี้ า่ อัตรา (rate) ท้ังเศษส่วนและอัตราร้อยละเป็นอตั ราส่วนที่นาเอาไปใช้เฉพาะทาง เศษส่วนเป็นปริมาณส่วนหน่ึงที่เทียบ กับปริมาณทั้งหมด ในขณะท่ีอัตราร้อยละจะแบ่งปริมาณท้ังหมดออกเป็น 100 ส่วน นอกจากน้ัน อัตราส่วนอาจ สามารถเปรยี บเทยี บปรมิ าณไดม้ ากกว่าสองอย่างซ่ึงพบได้น้อยกวา่ เช่นสูตรอาหาร หรือการผสมสารเคมี เปน็ ต้น

ห น้ า | 60 อัตราสว่ น 2:3 สบิ ยงั แจ๋วแวว๋ (สองต่อสาม) หมายความว่าปรมิ าณทัง้ หมดประกอบขึ้นจากวัตถุแรก 2 สว่ น และวตั ถุหลงั อกี 3 สว่ น ดงั นั้นปริมาณวัตถุจะมที งั้ หมด 5 ส่วน หรอื อธบิ ายใหเ้ จาะจงกว่านี้ ถา้ ในตะกรา้ มแี อปเปิล 2 ผลและสม้ 3 ผล เรากล่าววา่ อตั ราส่วนระหวา่ งแอปเปลิ กับสม้ คอื 2:3 ถ้าหากเพ่มิ แอปเปิลอีก 2 ผลและสม้ อีก 3 ผลลงในตะกรา้ ใบเดมิ ทาให้ในตะกรา้ มแี อปเปิล 4 ผลกบั ส้ม 6 ผล เป็นอตั ราสว่ น 4:6 ซึง่ ก็ยงั เทยี บเทา่ กันกบั 2:3 (แสดงให้เหน็ ว่าอัตราส่วนก็สามารถลดทอนได้เหมือนกบั เศษสว่ น) ซ่ึงในกรณนี ้ี 2 หรือ 40% ของผลไม้ทั้งหมดคือ 5 แเหอมปอื เนปกิลบั แเศลษะส53ว่ นหร32ือ 60% ของผลไม้ทั้งหมดคือส้ม หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ อัตราส่วน 2:3 ไม่ได้มีความหมาย ในทางวิทยาศาสตร์ อัตราส่วนของปริมาณทางกายภาพมักจะถูกทาให้เป็นจานวนจริงจานวนหน่ึง เช่น อตั ราสว่ นของ เมตรต่อ 1 เมตร (อตั ราสว่ นระหว่างเส้นรอบวงกับรัศมขี องรูปวงกลม) เทา่ กบั จานวนจรงิ ด้วยเหตุ จากนิยามของการวัดที่มีมาแต่เดิม ซึ่งเป็นการประมาณอัตราส่วนระหว่างปริมาณหนึ่งกับอีกปริมาณหน่ึงท่ีเป็น ชนดิ เดยี วกนั 2. การหาพ้นื ที่ สูตรการหาพ้นื ที่ต่างๆ สตู รในการหาพนื้ ที่เป็นวชิ าหนึง่ ในวชิ าคณติ ศาสตร์ ที่หลาย ๆ คนไมช่ อบ หรอื ไม่ถนัดแต่การหาพน้ื ทีน่ กี้ ็ไม่ไดย้ ากอยา่ งทคี่ ดิ เพียงแค่เราจาสูตรให้ไดแ้ คน่ เี้ อง สูตรในการหาพ้ืนทก่ี ไ็ ม่ได้มเี ยอะและคงไม่ยากทีจ่ ะทอ่ งจาเพราะเรานาเอาสตู รในการหาพื้นทท่ี ั้งหมด มารวมกันไว้หมดแลว้ ลงมาดูสูตรการหาพน้ื ที่และตัวอยา่ งกนั เถอะ อาจทาให้หลาย ๆ คนเปลยี่ นความคิดทว่ี ่าสตู ร การหาพนื้ ท่เี ป็นเร่อื งยากอาจจะง่ายกว่าสูตรการหาพ้นื ท่ตี า่ งๆ สูตรการหาพ้ืนท่ี สี่เหลย่ี มจัตุรัส = ด้าน x ด้าน สี่เหลย่ี มผนื ผ้า = กวา้ ง x ยาว ส่ีเหลีย่ มขนมเปียกปูน = ความยาวของฐาน x ความสูง สเ่ี หลี่ยมด้านขนาน = ความยาวของฐาน x ความสงู ส่ีเหลยี่ มคางหมู = เศษหน่ึงส่วนสอง x ผลบวกด้านคู่ขนาน x ความสงู สเี่ หลี่ยมรปู ว่าว = เศษหนึง่ ส่วนสอง x ผลคูณของเส้นทแยงมุม รูปสามเหลี่ยม = เศษหนง่ึ สว่ นสอง x ความยาวของฐาน x ความสูง วงกลม = พาย x r ยกกาลังสอง = π������2 3. การวัด การวัดและหน่วยวัด ข้ันตอนหน่ึงของการที่จะได้มาซ่ึงความรู้ทางวิทยาศาสตร์ต้องอาศัยการบนั ทกึ การทดลอง โดยทารบนั ทกึ และการทดลองจะให้ผลที่เท่ียงแท้ แม่นยา ตอ้ งอาศยั การวดั นอกจากน้แี ล้วการวัดยัง เกยี่ วข้องกบั การดาเนนิ ชีวิตของคนเราต้งั แตเ่ กดิ จนลาโลกไปส่ิงสาคัญในการวัดมดี ้วยกนั 2 ประการ คอื 1. เคร่ืองมือเคร่ืองมือวัด หมายถึงปริมาณมาตรฐาน (Standard) ซ่ึงเป็นตัวแทนของหน่วยวัด โดยที่ การวัดเป็นปฏิบัติการทางเทคนิคท่ีต้องปฏิบัติตามวิธีการวัดท่ีกาหนดขั้นตอนไว้แล้ว เพื่อการเปรียบเทียบกัน ระหว่างปรมิ าณทางกายภาพใด ๆ ทถ่ี ูกวดั และปรมิ าณมาตรฐาน โดยผลวดั จะบอกทั้งขนาดและมติ ิ

ห น้ า | 61 2. วิธกี าร วธิ ีการในการวัดตอ้ งเหมาะสมกบั เครื่องมือน้ันๆ เพอ่ื ได้ข้อมูลท่ีทกุ คนยอมรับ สาหรบั งานเก็บ ข้อมลู ทางวทิ ยาศาตรม์ าตรฐานของเคร่ืองมือและวิธกี ารของการวัดเปน็ สิ่งสาคัญมากเพ่ือความเชือ่ ถือของข้อมูลที่ ไดม้ า การกาหนดมาตราวดั ปรมิ าณตา่ งๆ มกี ารพัฒนาต้งั แตอ่ ดตี จนถึงปัจจบุ ันมดี ้วยกนั หลายระบบทั้งของไทย และตา่ งประเทศปัจจุบันมาตราวัดความยาวของไทยในอดตี ยังใชอ้ ยู่บ้างเช่น การวัดความยาวเป็นวา โดย 1 วามีคา่ เทา่ กบั 2 เมตร หรือพืน้ ทีก่ ็ยงั ใช้เป็นตารางวา โดย 1 ตารางวาเทา่ กับ 4 ตารางเมตร หรือ พืน้ ท่ี 1 ไร่ มี 400 ตารางวา เป็นตน้ ในต่างประเทศก็มเี หมอื นกนั มีการใช้มาตรการวดั หลายๆ ระบบ ซงึ่ ทาใหเ้ กิดความยุ่งยากในการ เปรียบเทียบของระบบต่างๆ เนื่องจากหน่วยของมาตราวัดแต่ละระบบจะแตกต่างกันในปี พ.ศ. 2503 ได้มีการ ประชุมร่วมกันของนักวิทยาสาตร์ จากหลายๆ ประเทศเพ่ือตกลงให้มีระบบการวัด ปริมาณต่างๆ เป็นระบบ มาตรฐานระหว่างชาติ ที่เรียกว่า หน่วยระหว่างชาติ (International System of Units หรือ Systeme- International d’ Unites) และกาหนดใหใ้ ช้อกั ษรย่อแทนชื่อระบบนี้ว่า “SI” หรือ หนว่ ยเอสไอ (SI unit) เพ่ือใช้ ในการวัดทางวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ระบบหนว่ ยระหว่างชาติ หรือ เอสไอ ประกอบดว้ ย หน่วยฐาน หนว่ ยอนุพทั ธ์ และคาอปุ สรรค ซ่งึ มี รายละเอียดดังน้ี หน่วยฐาน (Base Units)เปน็ หน่วยหลกั ของเอสไอ มที ัง้ หมด 7 หน่วย ดังตาราง 4. การแปลงหนว่ ย 3. เทคโนโลยี การสืบคน้ ข้อมลู เร่ือง การออกแบบ เคร่อื งร่อน การร่อนเครื่องร่อนบินอิสระเป็นศาสตร์ ที่สาคัญอย่างหนึ่งในการศึกษาวิชาอากาศพลศาสตร์ เหมาะ สาหรับผู้ที่มีใจรักกีฬาทางด้านการบินหรือผู้ที่ สนใจจะเป็นนักบินไม่ว่าจะเป็นนักบินเคร่ืองบินจาลอง บังคับดว้ ย วิทยุท่ีกาลังเป็นท่ีนิยมกันอย่างแพร่หลาย หรือนักบินเครื่องบินจริงในอนาคต การร่อนเคร่ืองร่อน จะให้ท้ังความรู้ พ้ืนฐานทางการบินและด้านวิศวกรรม นอกจากนีย้ ังให้พลานามัยและความสนกุ สนานแก่ผู้เล่นอกี ด้วย กอ่ นอน่ื เรา มาทาความรู้จักกับส่วนประกอบท่ีสาคัญของ เครื่องร่อนที่เป็นส่วนประกอบหลักและเป็นตัวสร้าง ความแตกต่าง และมติ ติ า่ งๆ ทางด้านการบนิ ส่วนประกอบทีส่ าคญั ของเครอื่ งรอ่ น - ลาตวั (Fuselage) เป็นชน้ิ ส่วนท่ีกาหนดตาแหน่งติดตงั้ ของปีก ชดุ หางและสว่ นประกอบอน่ื ๆ - ปกี (Wing) เปน็ ช้ินส่วนหลกั ท่ใี ช้ในการสร้างแรงยก (Lift) ให้กับเคร่อื งบิน

ห น้ า | 62 - แพนหางดง่ิ (Fin/ Vertical Stabilizer) เป็นส่วนประกอบทใ่ี หเ้ สถยี รภาพในแนวดิง่ (Yaw) กับเคร่ืองบิน - แพนหางระดบั (Stabilizer/ Horizontal Stabilizer) เปน็ ส่วนประกอบที่ใหเ้ สถียรภาพในแนวระดับ (Pitch) กับ เคร่อื งบนิ เทคนคิ การร่อนเคร่อื งรอ่ น สถานที่ท่ีจะใช้ร่อนควรเป็นสนามท่ีเปิดกวา้ งและ เพื่อเป็นการรักษาเครื่องร่อนของเราให้อยู่ใน สภาพดีเพื่อที่จะได้สามารถเก็บไว้ได้นานๆ ควรเลือกสนามหญ้าเป็นสนามร่อนเคร่ืองร่อน ก่อนอ่ืนเราจะต้อง ตรวจสอบทิศทางลมเสยี กอ่ น ทาไดโ้ ดยเก็บเศษหญา้ จากพ้ืนสนามขึ้นมาแล้วโยนขน้ึ ไปในอากาศ สงั เกตทิศทางของ กระแสลม ถ้าหากพื้นท่ีท่ีเราต้องการร่อนเครื่องร่อนมีขนาดจากัด วิธีการร่อนท่ีดีที่สุดคือการร่อนตามลม แต่ต้อง ตรวจสอบทิศทางของกระแสลมให้แน่ใจทุกครั้ง และในการร่อนเครื่องร่อนแต่ละครั้งจาไว้เสมอว่า ให้ร่อนเครื่อง รอ่ นตามลมเพ่ือเคร่ืองรอ่ น จะไดไ้ ม่บนิ ไปไกลจนออกนอกเขตพน้ื ท่ขี องเรา การรอ่ นเครอ่ื งร่อนในวันท่ีกระแสลมแรงมากจะให้ ผลการบินท่ีไมด่ ี เม่ือกระแสลมแรงขึน้ อากาศก็จะเริ่ม ปั่นป่วน โดยเฉพาะบริเวณใกล้กับสิ่งก่อสร้าง เช่น ตึก อาคารบ้านเรือน หรือโรงเรียน เราไม่สามารถร่อนเครื่อง ร่อนให้ประสบความสาเร็จ ตามสถานที่ท่ีกล่าวมาแล้วในวันท่ีลมแรง เพราะฉะนั้นทางท่ีดีท่ีสุดเราควร จะรอให้ กระแสลมออ่ นกาลงั ลงกอ่ นทาการบิน วิธีการจับเครื่องร่อน ดูภาพประกอบ ไม่ว่าจะด้วยวิธีการจับเคร่ืองร่อนด้วยปลายนิ้ว หรือใช้น้ิวช้ีกับ นิ้วกลางจบั เครอ่ื งร่อนที่ด้านหลงั ของปีก ใช้วิธใี ดกไ็ ด้ทีเ่ ราร้สู ึกวา่ จบั งา่ ยและถนัดทีส่ ุด 4. วศิ วกรรมศาสตร์ 1. การออกแบบเคร่อื งร่อน 2. การออกแบบเชงิ วิศวกรรม

ห น้ า | 63 ใบกจิ กรรมสาหรบั ผรู้ ับบริการ เรื่อง เคร่อื งร่อนดี รอ่ นไกล 1. วตั ถปุ ระสงค์ เมอ่ื ส้นิ สุดแผนการจดั กิจกรรมการเรียนรนู้ แี้ ล้ว ผู้รบั บริการสามารถ 1.1 อธบิ ายหลกั การลอยตัวของเครือ่ งบนิ ได้ 1.2 อธบิ ายหลกั การพฒั นาเคร่ืองร่อนได้ 1.3 อภิปรายคุณสมบตั ิของวัสดทุ เ่ี หมาะสมในการสร้างเครอ่ื งร่อนได้ 1.4 ถ่ายทอดความคิดเปน็ เป็นภาพร่างสองมิติได้ 1.5 การใชอ้ ปุ กรณ์วดั ตดั และติดยดึ ได้อยา่ งถูกต้องปลอดภัย 1.6 กาหนดขนาด อัตราส่วน วดั และบอกความยาวของส่งิ ต่าง ๆ ได้ 1.7 สร้างสง่ิ ประดษิ ฐเ์ คร่อื งรอ่ นดี รอ่ นไกล ทดลองและสรปุ ผลได้ 2. เนือ้ หา 1. วทิ ยาศาสตร์ 1. หลักการของเบอร์นลู ล่ี 2. แรงและการเคล่อื นท่ี 2. คณติ ศาสตร์ 1. อตั ราส่วน 2. การหาพนื้ ท่ี 3. การวัด 4. การแปลงหน่วย 3. เทคโนโลยี การสบื คน้ ข้อมลู เรอื่ งการออกแบบ เครือ่ งร่อน 4. วิศวกรรมศาสตร์ 1. การออกแบบเคร่ืองร่อน 2. การออกแบบเชงิ วิศวกรรม 5. การประดษิ ฐ์เครือ่ งรอ่ นดี ร่อนไกล

ห น้ า | 64 คาชีแ้ จงรายละเอียดกิจกรรมการประดิษฐ์เครือ่ งร่อนดี ร่อนไกล 1. แบง่ กลุ่มผรู้ บั บรกิ ารออกเปน็ กลมุ่ ๆ ละ 5 - 10 คน 2. แจกอปุ กรณใ์ หก้ ับผู้รบั บรกิ าร 3. ให้แต่ละกลุ่มสร้างส่งิ ประดิษฐ์ เครอื่ งรอ่ นดี ร่อนไกล ตามเงื่อนไขทก่ี าหนดดังน้ี 3.1 ใหผ้ ู้รบั บรกิ ารแต่ละกล่มุ สรา้ งสิ่งประดษิ ฐ์เคร่ืองรอ่ นดี รอ่ นไกล กาหนดปีกเครอ่ื งรอ่ นวดั จากด้านหนงึ่ ถึงอกี ดา้ นหนง่ึ ยาวไมเ่ กิน 25 ซม. 3.2 ใหใ้ ชว้ สั ดุท่ีมีอยจู่ ากดั ให้เกิดประโยชนส์ งู สุด 3.3 ให้เวลาในการสรา้ งส่ิงประดษิ ฐ์เครอื่ งร่อนดี ร่อนไกล จานวน 30 นาที 3.4 ให้แต่ละกลุ่มวิเคราะหห์ าความเชอ่ื มโยง STEM เขยี นลงในกระดาษบร๊ฟุ 1. เขยี นชื่อกิจกรรม 2. วาดรูปภาพสิ่งประดิษฐ์ 3. หาความเชอื่ มโยง STEM (ใชห้ ลกั การใดเขา้ มาเกย่ี วขอ้ ง) • S = .................................................................. • T = .................................................................. • E = .................................................................. • M= .................................................................. 4. ให้นาเครอ่ื งรอ่ นของแต่ละกลุ่มมาทดสอบ จากน้ันใหท้ กุ กลมุ่ นากลบั ไปแก้ไขเพมิ่ เตมิ ให้เวลา 10 นาที เม่ือครบเวลาทก่ี าหนดให้ทกุ กลมุ่ นามาแข่งขันกนั โดยเร่มิ รอ่ นจากจุดเดยี วกนั 5. ผูจ้ ัดกิจกรรมคดั เลือกเครอ่ื งร่อนของกลุ่มทีร่ อ่ นไดไ้ กลท่ีสดุ ออกมานาเสนอ 6. ผูจ้ ัดกิจกรรมและผรู้ บั บริการแลกเปล่ยี นความคดิ เห็น และสรปุ สง่ิ ท่ีได้เรยี นร้รู ว่ มกัน

ห น้ า | 65 ฐานการเรียนรทู้ ี่ 5 เรอื่ ง ลาบากแค่ไหน กลไกช่วยได้ ประกอบดว้ ย แผนการจดั กจิ กรรมการเรียนที่ 5 เรอ่ื ง ลาบากแคไ่ หน กลไกช่วยได้ จานวน 2 ช่ัวโมง

ห น้ า | 66 แผนการจัดกิจกรรมการเรยี นรู้ท่ี 2 เรอ่ื ง ลาบากแคไ่ หน กลไกช่วยได้ เวลา 2 ชัว่ โมง แนวคดิ ลาบากแคไ่ หน กลไกชว่ ยได้ เป็นการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตรเ์ กย่ี วกับเฟืองนา่ รู้ และเกียร์สงู เกยี รต์ า่ เม่ือรถยนต์ และรถจักรยานยนต์เริ่มเคลื่อนที่หรือข้ึนท่ีสูงชันต้องใช้แรงมากในการขับเคลื่อนแต่การเพิ่มอัตราเร็วของรถ ในขณะทรี่ ถกาลงั แลน่ น้ันจะใชแ้ รงนอ้ ยกว่าเมอ่ื เทยี บกบั ขณะรถเร่ิมเคลอ่ื นท่รี ถยนต์ และรถจักรยานยนต์จงึ ต้องมี ระบบเฟืองเป็นอปุ กรณ์ในการปรับแรงและเปลีย่ นอัตราเรว็ อุปกรณ์หลักของระบบเฟืองอย่างง่ายประกอบด้วยเฟืองสองอันสบกัน ทาหน้าท่ีเป็นเฟืองขับและเฟือง ตามหมนุ ในทิศทางตรงกันขา้ ม ดงั นน้ั ในการออกแบบและสรา้ งรถจาลองเพื่อใหส้ ามารถแล่นไดบ้ นทางเรยี บข้ึนเนนิ จะตอ้ งใชค้ วามรเู้ รือ่ งระบบเฟอื ง อัตราทดของเฟือง และการเลอื กใช้เฟืองทเ่ี หมาะสมในการสรา้ งชิ้นงาน วตั ถุประสงค์ เมือ่ สิ้นสดุ แผนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้นแ้ี ล้ว ผู้รับบรกิ ารสามารถ 1. อธิบายหลักการทางวิทยาศาสตร์ท่เี กี่ยวกับระบบเฟืองทนี่ ามาใชใ้ นการสร้างรถจาลองทสี่ อดคลอ้ ง กบั สถานการณท์ กี่ าหนดให้ 2. ออกแบบและสร้างรถจาลองใหส้ ามารถวิ่งได้บนทางเรียบ เนื้อหา 1. เฟอื งน่ารู้ 2. เกียร์สูง เกยี ร์ต่า 3. การประดิษฐ์รถจาลอง ขั้นตอนการจัดกิจกรรมการเรยี นรู้ ข้นั ตอนท่ี 1 กิจกรรมการเรยี นรปู้ ระสบการณท์ างวิทยาศาสตร์ (S : Science Experience Activity) 1. ผู้จัดกิจกรรมทักทายและแนะนาตนเองกับผู้รับบริการ รวมท้ังช้ีแจงวัตถุประสงค์ของฐานการเรียนรู้ที่ 5 เรอ่ื ง ลาบากแคไ่ หน กลไกช่วยได้ ได้แก่ (1) อธบิ ายหลักการทางวทิ ยาศาสตรท์ เี่ กยี่ วกบั ระบบเฟืองที่นามาใชใ้ นการสร้างรถจาลองทีส่ อดคล้องกับ สถานการณ์ทีก่ าหนดให้ (2) ออกแบบและสรา้ งรถจาลองให้สามารถวง่ิ ได้บนทางเรียบ 2. ผูจ้ ัดกิจกรรมซักถามประสบการณเ์ ดิมของผ้รู บั บรกิ ารเกยี่ วกับเรอื่ งท่จี ะเรียนรู้ โดยสุ่มผรู้ ับบรกิ าร จานวน 3 - 5 คน ตามความสมัครใจ ใหต้ อบคาถาม จานวน 2 ประเด็น ดงั น้ี ประเดน็ ท่ี 1 “ท่านคิดว่า รถจะวิ่งได้ต้องมอี งคป์ ระกอบอะไรบ้าง” ประเดน็ ที่ 2 “ท่านคดิ ว่า เฟอื งมีผลกบั การเคล่อื นที่ของรถหรือไม่ เพราะเหตใุ ด” 3. ผู้จัดกิจกรรมและผู้รับบรกิ ารแลกเปล่ยี นความคดิ เห็น และสรปุ ส่ิงที่ไดเ้ รยี นรูร้ ่วมกัน

ห น้ า | 67 ขน้ั ตอนที่ 2 กิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ทีท่ ้าทาย (C : Challenge Learning Activity) 1. ผ้จู ัดกิจกรรมเชื่อมโยงเนอื้ หาในข้ันตอนที่ 1 เร่อื ง ลาบากแค่ไหน กลไกช่วยได้ โดยใหผ้ ู้รบั บรกิ ารศึกษา ใบความรู้สาหรับผู้รับบริการ เรื่อง ลาบากแค่ไหน กลไกช่วยได้ หลังจากนั้นให้ตัวแทนผู้รับบริการ จานวน 2 คน ท่ีสมคั รใจ นาเสนอ และสรุปผลการเรียนรรู้ ่วมกัน 2. ผูจ้ ดั กจิ กรรมบรรยายเรอ่ื งเฟอื งนา่ รู้ และวธิ ีการสร้างสิ่งประดษิ ฐร์ ถจาลอง ตามใบกจิ กรรม เรอื่ ง ลาบาก แค่ ไหน กลไกช่วยได้ โดยมรี ายละเอียด ดงั น้ี 2.1 แบ่งกลุม่ ผรู้ บั บรกิ ารออกเปน็ กลุ่ม ๆ ละ 5 - 10 คน 2.2 แจกอปุ กรณใ์ หก้ บั ผ้รู ับบริการ 2.3 ผ้จู ัดกิจกรรมใหผ้ รู้ ับบริการแตล่ ะกลมุ่ สารวจเฟอื งขบั –เฟืองตาม เพ่อื หาความสมั พันธ์ระหวา่ งจานวน ฟันของเฟืองขับและจานวนฟันของเฟืองตาม และหาความสัมพันธ์ระหว่างจานวนรอบของเฟืองขับเมื่อเทียบกับ จานวนรอบของเฟืองตาม โดยจานวนรอบที่พจิ ารณาจะเป็นจานวนเต็มรอบ จากนั้นบันทึกข้อมลู ตามใบกจิ กรรม เรือ่ ง ลาบากแคไ่ หน กลไปชว่ ยได้ 2.4 ใหแ้ ต่ละกลุ่มสร้างสิ่งประดิษฐร์ ถจาลอง ตามเงือ่ นไขที่กาหนดดังนี้ 1. ใหผ้ ้รู บั บริการแตล่ ะกลุ่มสร้างรถจาลอง ให้เวลา 30 นาที 2. ให้ใชว้ ัสดุทมี่ ีอยู่จากัดให้เกิดประโยชนส์ งู สุด 3. ให้นารถจาลองของแต่ละกล่มุ มาทดสอบ จากน้ันใหท้ ุกกลุม่ นากลับไปแก้ไขเพิ่มเติม ใหเ้ วลา 10 นาที เม่ือครบเวลาท่ีกาหนดให้ทุกกลุ่มนามาแข่งขันกัน โดยเริ่มว่ิงจากจุดเดียวกัน ระยะทาง 2 เมตร จากนั้น จบั เวลาของรถแตล่ ะกลมุ่ ท่ีใช้ในการเคลือ่ นท่ี และบันทึกผล 4. ให้แต่ละกลุ่มวิเคราะห์หาความเช่ือมโยง STEM เขยี นลงในกระดาษบรุ๊ฟ 1. เขียนช่ือกจิ กรรม 2. วาดรูปภาพสิง่ ประดษิ ฐ์ 3. หาความเชอ่ื มโยง STEM (ใช้หลักการใดเขา้ มาเกีย่ วข้อง) • S = .................................................................. • T = .................................................................. • E = .................................................................. • M= .................................................................. 5. ผ้จู ดั กจิ กรรมคดั เลอื กคดั เลอื กรถที่วงิ่ เร็วท่ีสุด ใช้เวลานอ้ ยท่ีสดุ ออกมานาเสนอรถจาลอง ท่ี สร้างขึ้น แนวคิดในการสร้าง เหตุผลในการเลือกเฟือง รวมท้ังผลการทดสอบและการปรับปรุง แก้ไขรถจาลองจนมปี ระสทิ ธิผลทตี่ ้องการ 6. ผู้จัดกิจกรรมและผู้รับบริการแลกเปลยี่ นความคิดเห็น และสรปุ สง่ิ ท่ีไดเ้ รยี นรู้รว่ มกัน

ห น้ า | 68 ขั้นตอนที่ 3 กิจกรรมการสรุปผลการนาวทิ ยาศาสตรไ์ ปใชใ้ นชีวติ ประจาวนั (I : Implementation Conclusion Activity) 1. ให้ผู้รับบริการตอบคาถามโดยสุ่มผู้รบั บริการ จานวน 3 – 5 คน ตามความสมัครใจ ให้ตอบคาถามใน ประเดน็ “ท่านจะนาความรู้ เร่ือง ลาบากแค่ไหน กลไกชว่ ยได้ ไปใชป้ ระโยชนใ์ นชวี ิตประจาวันได้อย่างไร” 2. ผู้จัดกิจกรรมและผรู้ บั บริการสรุปส่ิงทีไ่ ดเ้ รยี นรรู้ ว่ มกนั สอ่ื วัสดุอุปกรณ์ และแหลง่ เรยี นรู้ 1. ใบความรู้สาหรบั ผู้จดั กิจกรรม เรื่อง ลาบากแค่ไหน กลไกช่วยได้ 2. ใบความรู้สาหรบั ผูร้ ับบริการ เร่อื ง ลาบากแค่ไหน กลไกชว่ ยได้ 3. ใบกิจกรรม เรอ่ื ง ลาบากแค่ไหน กลไกช่วยได้ 4. วสั ดอุ ปุ กรณม์ ีดงั น้ี 1. โครงรถจาลอง 1 ชุด 2. ล้อและเพลา 1 ชดุ 3. ชุดเฟอื งที่มจี านวนฟันตา่ งกัน 4. มอเตอรข์ นาด 3,000 รอบต่อนาที 3 V 5. ถา่ นอลั คาไลน์ AA 6. รางถ่านแบบ 2 ก้อน มสี วติ ซ์ เปิด – ปดิ 7. ชดุ สารวจเฟืองขับ-เฟอื งตาม 8. ถนนจาลองเส้นทางเรยี บ ระยะทาง 2.5 เมตร 9. กระดาษกาว เทปใส กาวสองหน้า 10. คัตเตอร์ กรรไกร 11. กระดาษบรฟุ๊ 12. ปากกาเคมี การวดั และประเมินผล 1. สังเกตกระบวนการมีสว่ นรว่ ม ไดแ้ ก่ อภปิ ราย ตอบคาถาม 2. ตรวจใบกจิ กรรม 3. ชิ้นงาน/ผลงาน

ห น้ า | 69 บนั ทึกผลหลงั การจัดกจิ กรรมการเรยี นรู้ ผลการใชแ้ ผนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ 1. จานวนเนื้อหากับจานวนเวลา เหมาะสม ไม่เหมาะสม ระบุเหตุผล ...................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................... 2. การเรยี งลาดับเนอื้ หากบั ความเข้าใจของผ้รู บั บรกิ าร เหมาะสม ไมเ่ หมาะสม ระบเุ หตผุ ล ...................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................... 3. การนาเข้าสู่บทเรียนกบั เน้ือหาแต่ละหวั ขอ้ เหมาะสม ไมเ่ หมาะสม ระบเุ หตุผล ...................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................... 4. วธิ ีการจดั กจิ กรรมการเรียนรู้กบั เนอื้ หาในแตล่ ะข้อ เหมาะสม ไมเ่ หมาะสม ระบุเหตุผล ...................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................... 1. การประเมินผลกบั วัตถุประสงคใ์ นแต่ละเนื้อหา เหมาะสม ไม่เหมาะสม ระบุเหตุผล ...................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................... ผลการเรียนรู้ของผูร้ บั บริการ ............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. ผลการจัดกิจกรรมการเรียนรขู้ องผูจ้ ัดกิจกรรม ............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. ข้อเสนอแนะ .................................................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................................................

ห น้ า | 70 ใบความรู้สาหรบั ผจู้ ัดกิจกรรม เรือ่ ง ลาบากแคไ่ หน กลไกช่วยได้ วตั ถปุ ระสงค์ เม่อื สน้ิ สดุ แผนการจดั กจิ กรรมการเรียนรนู้ ้ีแลว้ ผู้รับบรกิ ารสามารถ 1. อธิบายหลักการทางวิทยาศาสตร์ที่เกย่ี วกับระบบเฟอื งทน่ี ามาใช้ในการสร้างรถจาลองท่สี อดคล้อง กับสถานการณ์ทกี่ าหนดให้ 2. ออกแบบและสร้างรถจาลองใหส้ ามารถวง่ิ ไดบ้ นทางเรยี บ เนื้อหา 1. เฟืองน่ารู้ 2. เกยี ร์สูง เกยี ร์ตา่ 5. การประดิษฐ์รถจาลอง วัสดุ อุปกรณ์ 1. โครงรถจาลอง 1 ชุด 2. ลอ้ และเพลา 1 ชดุ 3. ชุดเฟืองทม่ี จี านวนฟันต่างกนั 4. มอเตอร์ขนาด 3,000 รอบตอ่ นาที 3 V 5. ถ่านอลั คาไลน์ AA 6. รางถ่านแบบ 2 กอ้ น มสี วิตซ์ เปิด – ปดิ 7. ชุดสารวจเฟอื งขับ-เฟืองตาม 8. ถนนจาลองเสน้ ทางเรยี บ ระยะทาง 2.5 เมตร 9. กระดาษกาว เทปใส กาวสองหนา้ 10. คัตเตอร์ กรรไกร 11. กระดาษบร๊ฟุ 12. ปากกาเคมี

ห น้ า | 71 ใบความรู้ เร่อื ง ลาบากแคไ่ หน กลไกช่วยได้ เฟอื งน่ารู้ รถยนต์และจักรยานยนต์ทุกชนดิ จะมีเฟืองหรอื เรียกเป็นภาษาอังกฤษว่าเกียร์ในการส่งกาลัง จากแหล่ง ตน้ กาลัง (เช่น เครอ่ื งยนต์ มอเตอร์ไฟฟ้า) ไปยังเพลาขบั เคลื่อน เฟืองอย่างง่ายประกอบด้วย เฟือง 2 อันสบกัน เฟืองอันหน่ึงยึดติดกับแกนของแหล่งต้นกาลัง เรียกว่า เฟอื งขบั ทาหน้าทขี่ ับเคลื่อนเฟืองอกี ตวั หนึ่งให้หมุนในทศิ ทางตรงข้าม และเฟอื งอันทสี่ องยดึ ติดกบั เพลาขบั เคลื่อน เรียกวา่ เฟอื งตาม อัตราทดของเฟอื งหรอื เกยี ร์จะมผี ลตอ่ แรงท่ีใช้ในการขบั เคลอื่ นรถ เฟืองมีหลายชนิด แต่ในกิจกรรมน้จี ะใชเ้ ฉพาะเฟอื งตรงซงึ่ เป็นเฟอื งทม่ี ีฟนั ขนานกบั แกนหมุน ระบบเฟืองท่ีมีเฟืองขับและเฟืองตามทางานร่วมกัน หากเฟืองขับมีขนาดเล็กกว่าเฟืองตามจะทาให้ได้ แรงบดิ มากข้นึ ซ่ึงอธบิ ายได้ด้วยหลักการของ ทอรค์ (Torque) หรอื แรงบิด ทาใหว้ ตั ถเุ กดิ การหมนุ เชน่ ถ้ากาหนด ให้ r1 แทนรัศมีของเฟืองขับ r2 แทนรัศมีของเฟืองตาม และ F1 และ F2 แทนแรงที่เฟืองท้ังสองอันกระทาต่อกัน ใน แนวตั้งฉากดังรปู ซ่งึ แรงทั้งสองน้มี ีขนาดเท่ากนั ตามกฎข้อท่ี 3 ของนวิ ตนั จะไดว้ า่ τ1 = r1F1 และ τ2 = r2F2 โดยท่ี F1 = F2 ดงั น้ัน จงึ ได้วา่ ทอร์ค (Torque) ของเฟอื งตามมีค่ามากกว่าเฟอื งขบั ซง่ึ มผี ลทาใหร้ ะบบเฟอื งน้ีไดแ้ รงบดิ มากข้ึนนัน่ เอง

ห น้ า | 72 เกยี รส์ ูง – เกียรำต์ ่ เกียรส์ งู – เกยี รำต์ ่สำคัญอย่างไร เกียรท์ ม่ี อี ตั ราทดสงู จะใหแ้ รงบดิ มาก เชน่ เกยี ร์ 1 เกยี ร์ 2 ในรถยนตห์ รอื รถจกั รยานยนต์ เรานิยมเรยี กว่า “เกียร์ต่า” และเกียร์ที่มีอัตราทดของเฟืองต่าจะให้แรงบิดนอ้ ย เช่น เกียร์ 4 และเกียร์ 5 เรานิยมเรียกว่า “เกียร์ สูง” เราจะใช้เกียร์ต่าเมื่อเวลารถออกตัวหรือขึ้นที่ลาดชัน และจะใช้เกียร์สูงเมื่อเวลาท่ีเราขับรถด้วยอัตราเร็ว พอสมควรอยูแ่ ล้วและต้องการเพิ่มอัตราเร็วให้สูงขน้ึ เนือ่ งจากการทาให้รถเรม่ิ เคล่ือนที่ต้องอาศัยแรงมากกวา่ การ ทาให้รถแล่นต่อไปหลังจากออกรถแล้ว รวมทั้งการขับรถขึ้นท่ีลาดชันก็ต้องใช้แรงมากกว่าการขับรถบนพ้ืนราบ นั่นเอง จากรถยนต์เกียรธ์ รรมดาสรู่ ถยนต์เกยี ร์อัตโนมตั ไิ ดอ้ ย่างไร รถยนต์ในปัจจุบันใช้ระบบเกียร์หลัก 2 แบบ คือ เกียร์ธรรมดา (Manual Transmission) และ เกียร์ อัตโนมัติ (Automatic Transmission) ซึ่งแต่เดิมรถยนต์รุ่นแรก ๆ ของโลกถูกผลิตข้ึนโดยใช้ระบบเกียร์ธรรมดา เท่าน้ัน แต่เนื่องจากเกยี รธ์ รรมดามีความซับซ้อนในการใช้งานหลายอย่าง เชน่ การใช้เวลาในการเปลย่ี นเกยี ร์ การ ผอ่ นคันเร่ง การเหยยี บคลตั ช์ วิศวกรจึงคดิ ค้นระบบเกยี ร์อตั โนมัติข้ึนและพฒั นามาจนถงึ ปัจจุบัน รถยนต์เกียร์อัตโนมัติในปัจจุบันเป็นรถที่ใช้ระบบอิเล็กทรอนิกส์เข้ามาช่วยควบคุมการทางานของเกียร์ นั่นคือรถจะมีการเปลี่ยนเกียร์เองในขณะท่ีรถถูกขับเคล่ือนไปข้างหนา้ โดยที่ผู้ขับขี่เข้าเกียร์เพียงคร้ังเดียวเทา่ นน้ั การเปล่ยี นตาแหนง่ เกยี รจ์ ะมีการตง้ั โปรแกรมการทางานใหเ้ หมาะสมกับความเรว็ รอบของเครื่องยนต์ และมีการใช้ แรงดันในระบบน้ามันเกยี ร์ซ่ึงมีปั๊มสร้างแรงดันเช่นเดียวกบั ระบบไฮดรอลิกซึ่งแรงดันที่เพ่ิมขึ้นตามความเร็วรอบ เครื่องยนตจ์ ะถูกนามาใชใ้ นการเปล่ยี นตาแหน่ง

ห น้ า | 73 ใบความรูส้ าหรบั ผรู้ บั บรกิ าร เรือ่ ง ลาบากแคไ่ หน กลไกชว่ ยได้ วตั ถุประสงค์ เม่อื ส้ินสุดแผนการจัดกิจกรรมการเรียนรนู้ แ้ี ลว้ ผู้รับบรกิ ารสามารถ 1. อธิบายหลกั การทางวิทยาศาสตร์ทเี่ ก่ยี วกบั ระบบเฟอื งท่นี ามาใช้ในการสร้างรถจาลองท่สี อดคล้อง กบั สถานการณ์ทกี่ าหนดให้ 2. ออกแบบและสรา้ งรถจาลองให้สามารถวงิ่ ได้บนทางเรียบ เนอ้ื หา 1. เฟอื งน่ารู้ 2. เกยี ร์สูง เกยี ร์ต่า 5. การประดษิ ฐ์รถจาลอง วัสดุ อุปกรณ์ 1. โครงรถจาลอง 1 ชุด 2. ลอ้ และเพลา 1 ชุด 3. ชุดเฟอื งท่มี ีจานวนฟันต่างกัน 4. มอเตอรข์ นาด 3,000 รอบตอ่ นาที 3 V 5. ถ่านอลั คาไลน์ AA 6. รางถ่านแบบ 2 ก้อน มสี วติ ซ์ เปิด – ปดิ 7. ชดุ สารวจเฟืองขับ-เฟืองตาม 8. ถนนจาลองเส้นทางเรียบ ระยะทาง 2.5 เมตร 9. กระดาษกาว เทปใส กาวสองหนา้ 10. คตั เตอร์ กรรไกร 11. กระดาษบรุฟ๊ 12. ปากกาเคมี

ห น้ า | 74 ใบความรู้ เรื่อง ลาบากแค่ไหน กลไกช่วยได้ เฟอื งนา่ รู้ รถยนตแ์ ละจักรยานยนต์ทุกชนิดจะมเี ฟอื งหรือเรยี กเป็นภาษาอังกฤษว่าเกยี ร์ในการส่งกาลังจากแหล่งต้น กาลงั (เชน่ เครอื่ งยนต์ มอเตอรไ์ ฟฟ้า) ไปยังเพลาขบั เคลอื่ น เฟืองอย่างง่ายประกอบด้วย เฟือง 2 อันสบกัน เฟืองอันหนึ่งยึดติดกับแกนของแหล่งต้นกาลัง เรียกว่า เฟอื งขบั ทาหนา้ ท่ีขับเคล่อื นเฟืองอีกตวั หน่งึ ใหห้ มุนในทิศทางตรงข้าม และเฟืองอันท่ีสองยดึ ตดิ กบั เพลาขับเคลื่อน เรยี กว่า เฟืองตาม อตั ราทดของเฟืองหรอื เกยี ร์จะมีผลตอ่ แรงทีใ่ ชใ้ นการขบั เคลอื่ นรถ เฟอื งมหี ลายชนดิ แตใ่ นกจิ กรรมน้ีจะใชเ้ ฉพาะเฟืองตรงซึ่งเป็นเฟืองท่มี ีฟนั ขนานกับแกนหมุน ระบบเฟืองที่มีเฟืองขับและเฟืองตามทางานร่วมกัน หากเฟืองขับมีขนาดเล็กกว่าเฟืองตามจะทาให้ได้ แรงบิดมากขึ้นซึ่งอธิบายได้ด้วยหลักการของ ทอร์ค (Torque) หรือแรงบิด ทาให้วัตถุเกิดการหมุน เช่น ถ้า กาหนดให้ r1 แทนรศั มีของเฟืองขบั r2 แทนรัศมขี องเฟืองตาม และ F1 และ F2 แทนแรงที่เฟืองท้งั สองอันกระทาต่อ กันในแนวตัง้ ฉากดังรูป ซึง่ แรงท้งั สองนีม้ ขี นาดเทา่ กันตามกฎข้อที่ 3 ของนวิ ตนั จะไดว้ า่ τ1 = r1F1 และ τ2 = r2F2 โดยที่ F1 = F2 ดังน้ัน จึงได้ว่า ทอร์ค (Torque) ของเฟืองตามมีค่ามากกว่าเฟืองขับ ซึ่งมีผลทาให้ระบบเฟืองน้ีได้แรงบิดมากขนึ้ นน่ั เอง

ห น้ า | 75 เกยี ร์สงู – เกยี รำ์ต่ เกยี รส์ ูง – เกียรำ์ตส่ ำคัญอยา่ งไร เกียรท์ มี่ ีอัตราทดสงู จะใหแ้ รงบิดมาก เช่น เกียร์ 1 เกียร์ 2 ในรถยนตห์ รือรถจกั รยานยนต์ เรานยิ มเรียกว่า “เกียร์ต่า” และเกียร์ท่ีมีอตั ราทดของเฟืองต่าจะให้แรงบิดนอ้ ย เช่น เกียร์ 4 และเกียร์ 5 เรานิยมเรียกว่า “เกียร์ สูง” เราจะใช้เกียร์ต่าเม่ือเวลารถออกตัวหรือขึ้นที่ลาดชัน และจะใช้เกียร์สูงเม่ือเวลาท่ีเราขับรถด้วยอัตราเร็ว พอสมควรอยแู่ ลว้ และต้องการเพมิ่ อัตราเร็วให้สงู ขึน้ เน่ืองจากการทาให้รถเร่ิมเคล่อื นที่ต้องอาศยั แรงมากกว่าการ ทาให้รถแล่นต่อไปหลังจากออกรถแล้ว รวมทั้งการขับรถขึ้นท่ีลาดชันก็ต้องใช้แรงมากกว่าการขับรถบนพ้ืนราบ นน่ั เอง จากรถยนต์เกยี รธ์ รรมดาสรู่ ถยนต์เกียรอ์ ตั โนมตั ไิ ดอ้ ย่างไร รถยนต์ในปัจจุบันใช้ระบบเกียร์หลัก 2 แบบ คือ เกียร์ธรรมดา (Manual Transmission) และ เกียร์ อัตโนมัติ (Automatic Transmission) ซึ่งแต่เดิมรถยนต์รุ่นแรก ๆ ของโลกถูกผลิตขึ้นโดยใช้ระบบเกียร์ธรรมดา เทา่ นน้ั แต่เนือ่ งจากเกยี รธ์ รรมดามคี วามซับซอ้ นในการใช้งานหลายอย่าง เชน่ การใชเ้ วลาในการเปลี่ยนเกียร์ การ ผ่อนคันเร่ง การเหยยี บคลัตช์ วศิ วกรจงึ คดิ คน้ ระบบเกียร์อตั โนมัตขิ ึ้นและพัฒนามาจนถึงปัจจบุ ัน รถยนต์เกียร์อัตโนมัติในปัจจุบันเป็นรถท่ีใช้ระบบอิเล็กทรอนิกส์เข้ามาช่วยควบคุมการทางานของเกียร์ น่ันคือรถจะมีการเปล่ียนเกียร์เองในขณะที่รถถูกขับเคล่ือนไปข้างหน้าโดยที่ผู้ขับข่ีเข้าเกียร์เพียงครั้งเดียวเท่านัน้ การเปลย่ี นตาแหนง่ เกยี ร์จะมีการต้ังโปรแกรมการทางานใหเ้ หมาะสมกับความเรว็ รอบของเคร่ืองยนต์ และมีการใช้ แรงดันในระบบน้ามันเกยี ร์ซึ่งมีปั๊มสร้างแรงดันเช่นเดียวกับระบบไฮดรอลิกซึ่งแรงดันที่เพิ่มข้ึนตามความเร็วรอบ เครอื่ งยนต์จะถูกนามาใชใ้ นการเปล่ยี นตาแหนง่

ห น้ า | 76 ใบกจิ กรรม เรอื่ ง ลาบากแค่ไหน กลไกชว่ ยได้ วัตถุประสงค์ เมอ่ื สิ้นสดุ แผนการจดั กจิ กรรมการเรยี นรูน้ ้ีแลว้ ผู้รับบรกิ ารสามารถ 1. อธิบายหลกั การทางวทิ ยาศาสตรท์ ่ีเกี่ยวกบั ระบบเฟอื งท่นี ามาใช้ในการสรา้ งรถจาลองที่สอดคลอ้ ง กับสถานการณท์ กี่ าหนดให้ 2. ออกแบบและสร้างรถจาลองใหส้ ามารถวง่ิ ได้บนทางเรียบ เน้ือหา 1. เฟืองน่ารู้ 2. เกยี ร์สูง เกยี ร์ตา่ 5. การประดิษฐ์รถจาลอง คาช้แี จง รายละเอียดกิจกรรมการสรา้ งรถจาลอง 1. แบ่งกล่มุ ผู้รับบริการออกเปน็ กล่มุ ๆ ละ 5 - 10 คน 2. แจกอปุ กรณใ์ หก้ ับผู้รับบรกิ ารแต่ละกลุ่ม 3. ผู้จดั กิจกรรมให้ผ้รู บั บรกิ ารแต่ละกลมุ่ สารวจเฟอื งขบั –เฟืองตาม เพ่ือหาความสัมพันธ์ระหวา่ งจานวน ฟันของเฟอื งขบั และจานวนฟนั ของเฟืองตาม และหาความสัมพนั ธร์ ะหวา่ งจานวนรอบของเฟืองขับเมอ่ื เทยี บ กบั จานวนรอบของเฟอื งตาม โดยจานวนรอบทพ่ี ิจารณาจะเปน็ จานวนเตม็ รอบ จากนัน้ บนั ทกึ ข้อมลู ตามใบ กิจกรรม เรื่อง ลาบากแคไ่ หน กลไปช่วยได้

ห น้ า | 77 ภาพการใช้อุปกรณช์ ุดเฟืองขบั – เฟืองตาม จานวนฟนั ของเฟืองตาม = จานวนรอบของเฟอื งขบั จานวนฟันของเฟอื งขับ จานวนรอบของเฟืองตาม อัตราส่วนทไี่ ด้ เรียกว่า อตั ราทดเฟอื ง หรืออตั ราทดเกียร์

ห น้ า | 78 4. ให้แตล่ ะกลมุ่ สรา้ งส่ิงประดษิ ฐร์ ถจาลอง ตามเงอ่ื นไขทก่ี าหนดดงั น้ี 1. ใหผ้ ู้รับบรกิ ารแต่ละกลุ่มสรา้ งรถจาลอง ใหเ้ วลา 30 นาที 2. ให้ใชว้ ัสดทุ ่ีมีอยู่จากดั ใหเ้ กดิ ประโยชนส์ ูงสดุ 3. ให้นารถจาลองของแต่ละกลุ่มมาทดสอบ จากนั้นให้ทุกกลุ่มนากลับไปแก้ไขเพิ่มเติม ให้เวลา 10 นาที เม่ือครบเวลาท่ีกาหนดให้ทุกกลุ่มนามาแข่งขันกัน โดยเร่ิมวิ่งจากจุดเดียวกัน ระยะทาง 2 เมตร จากนน้ั จบั เวลาของรถแต่ละกล่มุ ทีใ่ ชใ้ นการเคลื่อนที่ และบนั ทึกผล เวลาทใ่ี ชใ้ นการเคล่ือนท.่ี ....................................................วนิ าที ระยะทาง............................................................................เมตร รถเคลอื่ นที่ดว้ ยอตั ราเรว็ ....................................................เมตร 4. ให้แตล่ ะกลมุ่ วเิ คราะหห์ าความเชื่อมโยง STEM เขยี นลงในกระดาษบร๊ฟุ 1. เขยี นชือ่ กิจกรรม 2. วาดรูปภาพสิ่งประดิษฐ์ 3. หาความเชอื่ มโยง STEM (ใชห้ ลักการใดเข้ามาเก่ียวขอ้ ง) • S = .................................................................. • T = .................................................................. • E = .................................................................. • M= .................................................................. 5. ผูจ้ ัดกจิ กรรมคัดเลอื กรถท่วี งิ่ เรว็ ท่ีสุด ใชเ้ วลาน้อยท่ีสุด ออกมานาเสนอรถจาลองที่สรา้ งขนึ้ แนวคิดในการสร้าง เหตุผลในการเลือกเฟือง รวมทั้งผลการทดสอบและการปรับปรุงแก้ไขรถจาลองจนมี ประสิทธผิ ลทีต่ อ้ งการ 6. ผ้จู ัดกจิ กรรมและผู้รบั บริการแลกเปล่ยี นความคดิ เหน็ และสรปุ สง่ิ ที่ไดเ้ รียนร้รู ่วมกนั

ห น้ า | 79 ฐานการเรียนร้ทู ่ี 6 เรื่อง ไซริงค์ไฮดรอลิก (Syringe Hydraulic) ประกอบดว้ ยแผนการจัดกจิ กรรมการเรียนร้ทู ่ี 6 เรอื่ ง ไซริงคไ์ ฮดรอลกิ (Syringe Hydraulic) จานวน 2 ช่วั โมง

ห น้ า | 80 แผนการจดั กิจกรรมการเรียนรู้ที่ 6 เร่อื ง ไซรงิ คไ์ ฮดรอลิก (Syringe Hydraulic) เวลา 2 ชัว่ โมง แนวคิด ไซรงิ คไ์ ฮดรอลิก (Syringe Hydraulic) นาหลกั การทางานของระบบไฮดรอลิก คือ ระบบการสง่ กาลงั หรอื ควบคมุ กาลงั โดยใชข้ องเหลวเปน็ ตัวพากาลงั หรือส่งสญั ญาณควบคมุ ไปยงั จดุ หมายท่ีต้องการ โดยสามารถ ออกแบบใหช้ ่วยผอ่ นแรงไดด้ ้วยการออกแรงกระทาในสว่ นลกู สบู ทมี่ พี ้ืนทห่ี นา้ ตดั น้อย แล้วของเหลวนั้นจะไปดนั ลูกสูบท่ีมีพ้ืนทห่ี นา้ ตัดมากเพ่อื ทางาน ทาใหส้ ามารถออกแรงน้อยเพอ่ื ยกของหนกั มากๆ ได้ วัตถุประสงค์ เมื่อสิน้ สุดแผนการจดั กจิ กรรมการเรยี นรนู้ ้แี ล้ว ผู้รบั บรกิ ารสามารถ 1. อธบิ ายหลักการทางานของไฮดรอลิก 2. อธิบายกลศาสตรข์ องของไหล (Fluid mechanic) 3. อธิบายกฏของพาสคาล และเครอ่ื งอดั ไฮดรอลิก 4. เช่ือมโยงกจิ กรรมเร่อื ง ไซรงิ ค์ ไฮดรอลิก (Syringe Hydraulic) กับสะเตม็ ศกึ ษา 5. ออกแบบและสรา้ งไซรงิ ค์ ไฮดรอลิก (Syringe Hydraulic) ภายใต้วสั ดุอปุ กรณ์ เวลาท่กี าหนด เน้อื หา 1. หลกั การทางานของไฮดรอลิก 2. กลศาสตร์ของของไหล (Fluid mechanic) ขั้นตอนการจัดกจิ กรรมการเรยี นรู้ ข้นั ตอนที่ 1 กิจกรรมการเรยี นรู้ประสบการณท์ างวทิ ยาศาสตร์ (S : Science Experience Activity) 1. ผ้จู ดั กิจกรรมทกั ทาย และแนะนาตนเองกับผรู้ ับบริการ รวมท้ังชีแ้ จงวตั ถปุ ระสงคข์ องฐานการเรียนรู้ที่ 6 เรือ่ ง ไซรงิ คไ์ ฮดรอลกิ (Syringe Hydraulic) ได้แก่ (1) อธิบายหลักการทางานของไฮดรอลิก (2) กลศาสตรข์ องของไหล (Fluid mechanic) (3) ออกแบบและสร้างไฮดรอลิกภายใต้วสั ดอุ ุปกรณ์ เวลาท่กี าหนด 2. ผ้จู ดั กิจกรรมซกั ถามประสบการณ์เดิมของผู้รบั บรกิ ารเกย่ี วกับเรื่องท่ีจะเรยี นรู้ โดยสุ่มผู้รับบริการ จานวน 3 - 5 คน ตามความสมคั รใจ ให้ตอบคาถาม จานวน 3 ประเด็น ดังนี้ ประเดน็ ท่ี 1 “ท่าน ร้จู ักไฮดรอลิก หรอื ไม่” ประเด็นท่ี 2 “ท่านคิดวา่ ระบบทางานของระบบไฮดรอลิกทางานอยา่ งไร อธิบายพอสังเขป” ประเดน็ ท่ี 3 “ทา่ นคดิ วา่ สามารถนาระบบทางานของระบบไฮดรอลิกไปใชใ้ นชีวติ ประจาวนั ได้ อยา่ งไร” 3. ผจู้ ดั กิจกรรมและผู้รับบริการ แลกเปล่ียนความคิดเห็น และสรุปผลการเรียนรรู้ ่วมกัน

ห น้ า | 81 ข้ันตอนท่ี 2 กจิ กรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ทที่ า้ ทาย (C : Challenge Learning Activity) 1. ผู้จดั กิจกรรมเชือ่ มโยงเนือ้ หาในขนั้ ตอนท่ี 1 เร่ือง หลักการทางานของไฮดรอลิก และกลศาสตร์ของ ของไหล (Fluid mechanic) โดยใหผ้ ้รู บั บริการเห็นความสาคัญและประโยชนข์ องไฮดรอลิก โดยผู้จัดกิจกรรม นาเสนออปุ กรณห์ รือเคร่อื งมอื เคร่ืองใช้ ในชีวติ ประจาวนั ท่ีใชร้ ะบบไฮดรอลิก ดงั ตวั อยา่ งในปัจจบุ ันไดม้ ีการนา ระบบไฮดรอลิกไปใชง้ านในอตุ สาหกรรมต่าง ๆ มากมาย แยกตามประเภทอตุ สาหกรรม คอื (1) อุตสาหกรรมเหลก็ (2) อุตสาหกรรมประเภท เครื่องอดั ขนึ้ รูป (Press) งานตดั (Cutting) งานดัด ( Bendi อุตสาหกรรม) (3) อาหาร เชน่ เคร่อื งบด (4) อตุ สาหกรรมยานยนต์ และชิน้ ส่วน (5) อุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ และการพิมพ์ (6) งานดา้ นวศิ วกรรมโยธา (7) งานดา้ นการเดินเรอื ทะเล และงานสารวจแหล่งแร่ ขุด เจาะต่างๆ (8) อตุ สาหกรรมยาง ไม้ (9) อตุ สาหกรรมพลาสตกิ งานทั่ว ๆ ไปท่นี าระบบไฮโดรลิกไปใช้ เชน่ เคร่ืองอดั ข้ึนรูป (Press) เครอ่ื งปั๊มขนึ้ รูป (Plung) เครอ่ื งอดั (Bending) เครื่องตดั (Cutting) เครอื่ งมอื ลาเลียง ขนถา่ ย เครือ่ งบรรจุ เคร่ืองมอื ขดุ เจาะ อปุ กรณ์การยก เคล่ือนยา้ ย เปน็ ต้น 2. ผู้จัดกิจกรรมบรรยายเรอ่ื ง หลักการทางานของไฮดรอลิก และกลศาสตรข์ องของไหล (Fluid mechanic) 3. ผจู้ ัดกิจกรรมแบง่ ผูร้ บั บรกิ ารออกเป็นกล่มุ ๆ ละ 5-10 คน และแจกวัสดอุ ุปกรณ์ให้แต่ละกลุ่ม 4. ผูจ้ ดั กิจกรรมอธบิ ายการใชง้ านของวสั ดุอปุ กรณ์ในการสรา้ งไซรงิ ค์ ไฮดรอลิก 5. หลงั จากนน้ั ให้ผรู้ บั บริการแต่ละกลุม่ ออกแบบและสร้างไซริงค์ ไฮดรอลิกภายใต้วัสดุอปุ กรณ์ ภายใน เวลาทีก่ าหนด ศกึ ษารายละเอียดและเง่อื นไขของสถานการณ์ปัญหา ดงั น้ี 5.1 สร้าง Syringe Hydraulic (ไซริงค์ ไฮดรอลิก) สามารถรับน้าหนกั ดนิ น้ามนั 1 ก้อน (100 กรัม) 5.2 สามารถยกดินน้ามันข้นึ ไดส้ ูงสดุ โดยไม่เอียงไปดา้ นใดด้านหนึ่ง กลุม่ ใดสามารถสร้าง Syringe Hydraulic (ไซรงิ ค์ ไฮดรอลิก) ได้สมดุลและสวยงามท่ีสดุ จะเป็นกลมุ่ ท่ชี นะ 6. ผจู้ ดั กิจกรรมทดสอบ Syringe Hydraulic (ไซรงิ ค์ ไฮดรอลิก) ทีละกลมุ่ โดยการนาดินน้ามันมาวางบน Syringe Hydraulic (ไซริงค์ ไฮดรอลิก) แลว้ ทดสอบดนั Syringe (ไซรงิ ค์) เพ่ือยกดนิ นา้ มนั ขน้ึ แล้วดูความแข็งแรง และความสมดุลของ Syringe Hydraulic (ไซริงค์ ไฮดรอลิก) กลมุ่ ใดแข็งแรง สมดลุ และสวยงามทส่ี ดุ ถอื เป็นกลุ่ม ที่ชนะ ใหก้ ลมุ่ นน้ั มานาเสนอหลักการการทางานของไฮดรอลิก หรอื แนวทางในการสร้าง ไซรงิ ค์ ไฮดรอลิก การเลือกใชว้ ัสดอุ ปุ กรณ์ 7. ผจู้ ัดกิจกรรมและผู้รับบริการสรปุ สิง่ ที่ได้เรียนรรู้ ่วมกนั

ห น้ า | 82 ข้ันตอนท่ี 3 กจิ กรรมการสรปุ ผลการนาวิทยาศาสตร์ไปใช้ในชวี ิตประจาวนั (I : Implementation Conclusion Activity) 1. ให้ผู้รบั บรกิ ารตอบคาถามโดยสุ่มผรู้ บั บริการ จานวน 3 - 5 คน ตามความสมัครใจใหต้ อบคาถาม ใน ประเด็น“ทา่ นจะนาความร้เู รอื่ งไฮดรอลกิ ไปประยุกตใ์ ช้ในชีวิตประจาวนั ครอบครวั ชุมชนสังคม ของท่านได้อย่างไร” 2. ผูจ้ ัดกิจกรรมและผูร้ บั บริการสรปุ ส่ิงท่ีไดเ้ รียนรู้ร่วมกัน ส่อื วสั ดอุ ุปกรณ์ และแหลง่ การเรียนรู้ 1. ใบความรู้สาหรบั ผู้จดั กจิ กรรม เรอ่ื ง Hydraulic 2. ใบความรู้สาหรบั ผรู้ บั บริการ เร่อื ง Hydraulic 3. ใบความรู้สาหรบั ผู้จดั กิจกรรม เรอ่ื ง กลศาสตร์ของของไหล (Fluid mechanic) 4. ใบความรู้สาหรับผรู้ บั บริการ เรอ่ื ง กลศาสตรข์ องของไหล (Fluid mechanic) 5. ใบความรู้สาหรับผู้จัดกิจกรรม เรื่อง กฏของพาสคาล และเครื่องอัดไฮดรอลิก 6. ใบความรู้สาหรับผรู้ ับบริการ เรือ่ ง กฏของพาสคาล และเคร่อื งอัดไฮดรอลิก 7. ใบความรู้สาหรบั ผู้จัดกิจกรรม เรอ่ื ง การเชอื่ มโยงกิจกรรมเรอื่ ง ไซรงิ ค์ ไฮดรอลกิ (Syringe Hydraulic) กับสะเตม็ ศกึ ษา 8. ใบความรู้สาหรบั ผู้จัดกจิ กรรม เรอ่ื ง การเช่ือมโยงกิจกรรมเรือ่ ง ไซรงิ ค์ ไฮดรอลิก (Syringe Hydraulic) กบั สะเต็มศกึ ษา 9. ไม้ไอติมขนาดใหญ่ 10. ไม้เสียบลกู ช้ิน 11. Syringe (ไซรงิ ค์) 12. สายยาง 13. ลวดเบอรเ์ ลก็ 14. ไม้บรรทัด 15. ปืนกาว 16. กรรไกร/มีดคตั เตอร์ 17. ฟิวเจอรบ์ อรด์ 18. ดินน้ามนั 19. ปากาเคมี 20. หมดุ 21. กระดาษปร๊ฟู 22. ปากกาเคมี การวัดและประเมินผล 1. สงั เกตกระบวนการมสี ่วนรว่ ม ไดแ้ ก่ อภิปราย ตอบคาถาม 2. บันทกึ ผลการเรยี นรู้ 3. ช้ินงาน/ผลงาน

ห น้ า | 83 บันทกึ ผลหลงั การจดั กิจกรรมการเรียนรู้ ผลการใชแ้ ผนการจดั กจิ กรรมการเรียนรู้ 1. จานวนเนือ้ หากบั จานวนเวลา  เหมาะสม  ไมเ่ หมาะสม ระบุเหตผุ ล……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 2. การเรยี งลาดับเนือ้ หากบั ความเข้าใจของผู้รบั ริการ  เหมาะสม  ไมเ่ หมาะสม ระบุเหตุผล……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 3. การนาเข้าสู่บทเรยี นเนอ้ื หาแต่ละหัวข้อ  เหมาะสม  ไม่เหมาะสม ระบุเหตผุ ล……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 4. วิธีการจัดกจิ กรรมการเรียนรูก้ บั เนื้อหาในแต่ละขอ้  เหมาะสม  ไมเ่ หมาะสม ระบุเหตผุ ล……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 5. การประเมนิ ผลกับวตั ถุประสงคใ์ นแต่ละเนื้อหา  เหมาะสม  ไมเ่ หมาะสม ระบุเหตผุ ล……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ผลการเรียนร้แู ละผู้รับบริการ ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ผลการจัดกิจกรรมการเรียนรูข้ องผจู้ ักจิ กรรม ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ขอ้ เสนอแนะ ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ห น้ า | 84 ใบความร้สู าหรับผจู้ ดั กจิ กรรม เรือ่ ง ไฮดรอลิก (Hydraulic) วตั ถปุ ระสงค์ เมอื่ ส้ินสุดแผนการจดั กจิ กรรมการเรยี นรู้นี้แล้ว ผู้รบั บริการสามารถ อธิบายหลกั การทางานของไฮดรอลิก เน้อื หา หลักการทางานของไฮดรอลิก ท่ีมาและความหมาย : คาว่า hydraulic (ไฮดรอลิก) มาจากรากศัพท์ของกรีกจากคาว่า (Hydraulikos) หรือ (Hydor) หมายถึง น้า และคาว่า au หรือ (aulos) หมายถึง ท่อวิชา ไฮดรอลิก คือ วิชาที่เกี่ยวกับคุณสมบัติ ทางกลศาสตรข์ องการไหลของของเหลวที่ถกู อัดดว้ ยความดัน เป็นการเปลี่ยนพลังงานการไหลเป็นพลังงานกล โดย ผ่านกลไกสาคัญต่างๆ อันประกอบไปด้วย ลูกสูบไฮดรอลิก กระบอกสูบไฮดรอลิก มอเตอร์ ไฮดรอลิก และใช้ หลกั การตามทฤษฎขี อง แบลซ ปัสกาล (Blaise Pascal) นักฟสิ กิ ส์ชาวฝรงั่ เศส 1. ความหมายของระบบไฮดรอลกิ ระบบไฮดรอลกิ (HYDRAULIC SYSTEM) เปน็ ระบบทมี่ กี ารส่งถ่ายพลงั งาน (Transmission) ของของไหล ให้ เป็นพลังงานกล โดยผ่านตัวกระทา (Actuators) เช่น กระบอกสูบ (Cylinder) มอเตอร์ไฮดรอลิก (Hydraulic Motor) ในอุตสาหกรรมนิยมใช้น้ามันไฮดรอลิก (Hydraulic Oil) เป็นตัวกลาง ในการส่งถ่ายพลังงาน เพราะ น้ามันไฮดรอลิก มีคุณสมบัติที่สาคัญ คือ ไม่สามารถยุบตัวได้ (Incompressible) จึงทาให้การส่งถ่ายพลังงานมี ประสิทธภิ าพมาก โดยระบบต้องอาศัยอปุ กรณ์หลักๆ ดงั นี้

ห น้ า | 85 1. ปั๊มไฮดรอลิก (Hydraulic pump) อุปกรณส์ รา้ งความดันนา้ มนั ให้สงู ขึน้ 2. วาล์วไฮดรอลิก (Hydraulic valve) อุปกรณ์ควบคุมแรงดัน , อุปกรณ์ควบคุมการไหล ,อุปกรณ์ควบคุม ทศิ ทาง 3. อปุ กรณ์ Actuator หรือ กระบอกสูบไฮดรอลิก (Hydraulic cylinder) 4. ทอ่ ไฮดรอลกิ (Hydraulic pipe) สาหรับส่งผา่ นน้ามันไฮดรอลิกไปยังอุปกรณ์ไฮดรอลิกตา่ งๆ 5. น้ามันไฮดรอลิก (Hydraulic oil) เปน็ ของเหลวทส่ี ่งผ่านความดันใหเ้ ปน็ พลงั งานกล 6. ถงั นา้ มันไฮดรอลกิ (Oil tank , Reservoir) 2. ปั๊มไฮดรอลกิ (HYDRAULIC PUMP) ปั๊มไฮดรอลิกเปรียบเสมือนหัวใจของระบบไฮดรอลิก (Hydraulic System) ซึ่งทาหน้าท่ีเปล่ียนแปลง พลังงานไฟฟ้า เช่น กาลังจาก มอเตอร์ไฟฟ้าให้เป็นพลังงานของไหลในรูปของอัตราการไหลและความดันซ่ึงจะ เปล่ียนเป็นพลังงานกลอีกทีเพื่อนาไปใช้งานท่ีแรงมากๆ โดยท่ัวไปแล้วป๊ัมไฮดรอลิก (Hydraulic pump)สามารถ แบ่งเป็น 2 แบบ คือ 2.1 ชนิดปริมาตรคงที่ (Fix displacement) คือ ชนิดท่ีปริมาตรของของเหลวที่ถูก ส่งออกจากป๊ัมแต่ละ วงจรของการเคลอ่ื นทจ่ี ะคงท่ตี ลอดเวลา ไมส่ ามารถเปลี่ยนแปลงได้ 2.2 ชนิดปริมาตรเปล่ียนแปลง (Variable displacement) คือ ชนิดที่ปริมาตรของ ของเหลวท่ีถูกส่งออก จากป๊ัมแต่ละวงจรของการเคลอื่ นทสี่ ามารถเปล่ยี นแปลงได้โดยการปรบั ต้ังกลไกภายในของปั๊ม ปั๊มไฮดรอลิกท่ีนยิ มใชก้ นั อยใู่ นปจั จบุ นั จะมที ัง้ ชนิดปรมิ าตรคงทแ่ี ละชนดิ ปริมาตรเปลี่ยนแปลงโดยทัว่ ๆ ไป แลว้ ป๊มั ไฮดรอลิกนยิ ม แบ่งตามลักษณะโครงสร้างของปั๊ม ซ่งึ จะแบง่ ออกเป็น 3แบบ คือ ป๊ัมแบบเฟืองเกยี ร์ (Gear pump) ,ป๊มั แบบใบพดั (Vane pump) และ ปัม๊ แบบลกู สูบ (Piston pump)

ห น้ า | 86 3. ปั๊มไฮดรอลกิ แบบเฟืองเกียร์ (HYDRAULIC GEAR PUMP) ปมั๊ ไฮดรอลิกแบบเฟืองน้ีเป็นชนดิ ปริมาตรคงท่ี (Fixed displacement) สาหรบั ระบบไฮดรอลิกในปัจจุบัน ปมั๊ แบบเฟอื งจะเปน็ ทีน่ ิยมมากเพราะเป็นแบบทไ่ี ม่ยุ่งยากและราคาถกู ซึง่ ท่ีมใี ช้กนั อยู่สามารถจาแนกได้ดงั นี้ 3.1 ปั๊มชนิดเฟอื งนอก (External gear pump) ประกอบด้วยเฟอื งท่ีมีฟนั ด้านนอก ขบกันคหู่ นง่ึ สวมพอดีอยู่ในเสื้อปั๊ม (Pump body or pump housing) เฟืองตัวหน่ึงจะยึดติดกับเพลาที่ต่อเข้ากับตัวขบซึ่ง อาจจะเป็นเครื่องยนต์ หรือมอเตอร์ไฟฟ้าก็ได้ เพลาน้ีจะมีแบร่ิงหรือบูช (bearing or bushing)รองรับกับเสื้อปม๊ั ส่วนเฟืองอีกตัวหนึง่ ก็จะติดกับเพลาซงึ่ หมนุ ไดอ้ ิสระ โดยจะมีแบร่ิงหรือบูชรองรับกับเส้ือปั๊มเช่นกัน ที่เส้ือปั๊มจะมี ทางน้ามันไฮดรอลิกเข้าและทางนา้ มันไฮดรอลิกออกด้วย การทางานของป๊มั ไฮดรอลิกแบบนเี้ มือ่ เฟอื งตัวที่ติดกบั ตัวขับถูกขับให้หมุน ก็จะทาให้เฟืองอีกตัวหน่ึงที่ขบกันหมุนไปด้วย การที่เฟืองทั้งสองสวมพอดีอยู่ในเส้ือป๊ัมนั้น น้ามันที่ทางเข้าของป๊ัมก็จะถูกกวาดเข้าไปอยู่ระหว่างฟันเฟืองและ เสื้อปั๊ม โดยไม่มีการร่ัวไปไหนจนกระท่ังถึง ทางออก น้ามันที่ถูกกักไว้ในร่องฟนั เฟืองก็จะถูกส่งออกไป ส่วนเฟืองท้ังสองขบกันอยู่ตลอดเวลา ก็จะทาหน้าที่ เปน็ ที่ป้องกันไมใ่ ห้น้ามันไฮดรอลกิ ที่ทางออกไป ย้อนกลับไปที่ ช่องทางเข้าปั๊ม ป๊มั ไฮดรอลกิ แบบเฟอื งนอก (Hydraulic External Gear pump) 3.2 ป๊ัมชนิดเฟืองในแบบมีแผ่นก้ัน (Internal gear pump with diaphragm) ประกอบด้วยเฟืองสอง ตัวขบกัน โดยท่ี เฟืองอีกตัวหน่ึงเป็นแบบฟันด้านนอกและเฟืองอีกตัวหนึง่ เป็นแบบฟันด้านใน ซึ่งการขบกันของ เฟืองทั้งสองทาให้เกิดช่องว่างท่ีไม่สามารถป้องกันให้น้ามันไหลย้อนกลับได้ ดังน้ันในช่องว่างดังกล่าว จึง จาเป็นต้องมีแผ่นก้ัน โดยแผ่นก้ันนี้จะสัมผัสกับเฟืองตัวในและเฟืองตัวนอก โดยเพลาขับท่ีติดอยู่กับเฟืองที่มีฟัน ด้านนอกหรือ ที่เรียกว่าเฟืองตัวในหมุนไปเม่ือถูกขับจากตัวขับ ในเวลาเดียวกันเฟืองท่ีมีฟนั ด้านในหรือที่เรียกวา่ ฟันตวั นอกก็จะหมนุ ไป ด้วยในทิศทางเดยี วกบั เฟอื งตัวใน ทาใหน้ า้ มันไฮดรอลกิ ที่ชอ่ งทางเข้าถูกกวาดไปตามร่อง ฟันเฟืองตัวในกับแผ่นก้ัน และถูกกวาดไปตามร่องฟันเฟืองตัวนอกกับแผ่นกั้นด้วย ส่วนบริเวณท่ีฟันของเฟืองทง้ั สองขบกันกจ็ ะทาหนา้ ท่กี ันไม่ให้น้ามนั ไฮดรอลิกทางออกไหล ย้อน กลับไปทีช่ อ่ งทางเขา้ ของป๊ัม

ห น้ า | 87 ป๊มั ดรอลกิ แบบเฟืองในชนดิ มแี ผน่ ก้ัน (Hydraulic Internal gear pump) 3.3 ป๊ัมชนิดเฟืองในแบบโรเตอร์ (rotor-type pump) ป๊ัมแบบน้ีจะไม่มีแผ่นก้ันเหมือนแบบแรก และ เฟืองตัวในที่เรียกว่า rotor และเฟืองตัวนอกท่ีเรียกว่า rotor ring จะมีลักษณะกลมมน การทางานจะเป็น เช่นเดียวกับป๊ัมชนิดที่มีแผ่นก้ัน โดยที่เฟืองตัวในและเฟืองตัวนอกจะหมุนไปในทิศทางเดียวกัน และจะมีส่วนท่ี สมั ผสั กนั ซึ่งจะทาหน้าทกี่ ันไม่ให้มีการไหลย้อนกลับของนา้ มัน ท่ที างออกไปยงั ทางเข้า ซึง่ เฟืองตวั นอกหรือ rotor ring จะมีร่องฟนั มากกว่าจานวนฟันของเฟอื งตัวในหรอื rotor อยู่หนึ่งร่อง ทาให้ฟันของเฟอื งตัวในเฟืองฟันเดยี ว ที่จะเข้าไปอยู่ในรอ่ งฟนั พอดีส่วนฟันอื่นๆจะเลือ่ นข้ึนและลงในรอ่ งฟนั ทาให้เกดิ ชอ่ งวา่ งสาหรับดงึ นา้ มันเข้าป๊ัมเมื่อ ฟันเลอ่ื นขึ้นบนรอ่ ง และฟันอกี สว่ นกจ็ ะเลื่อนลงบนรอ่ งฟนั เป็นการบบี เอานา้ มนั ออกจากปัม๊ รูปตัดของปม๊ั ไฮดรอลกิ แบบเฟืองในชนิดโรเตอร์ (Cross section of internal Gear pump rotor type)

ห น้ า | 88 รปู แสดงการหมนุ ของโรเตอร์ (rotor)กบั rotor ring ใน1รอบหมนุ ทาให้น้ามันไหลจากทางเข้าไปที่ทางออก 3.4 ปั๊มไฮดรอลิก แบบใบพัด (Vane pumps) เวนปัม๊ หรือป๊มั แบบใบพดั เปน็ ปั๊มทีม่ ีคณุ สมบัตพิ ิเศษคอื มคี วามเรว็ รอบที่สงู และเหมาะสาหรับใชก้ บั งานท่ีตอ้ งการอัตราการไหลสูงแตแ่ รงดันต่าไปจนถึงขนาดปานกลาง และมที ้ังแบบที่ใบพดั คงทก่ี บั แบบปรบั ค่าได้ดว้ ยการยา้ ยจุดศูนย์กลาง ของตวั หมนุ ทีใ่ บพดั เสยี บอยู่ 3.4.1 หลักการทางานของเวนป๊ัม (Vane pump) นา้ มันไฮดรอลกิ จะถูกส่งเข้ามาทาง ช่อง In แล้วเขา้ มาเตมิ ในสว่ นช่องว่าง เมอ่ื ปัม๊ เร่มิ หมุนตัว ใบพดั กจ้ ะถกู สลดั ออกมาสมั ผสั กับตวั เรือน โดยแกนของใบพัดจะ ติดอยู่เย้ืองกับจุดศูนย์กลางของตัวเรือน จากการที่แกนใบพัดติดอยู่เย้ืองกับจุดศูนย์กลาง ทาให้ช่องว่างระหว่าง ใบพัดแต่ละช่วงไม่เท่ากัน โดยในช่วงจังหวะดูด ช่องว่างระหว่างใบพัดจะถูกขยายออกจนมีช่องว่างมากที่สุด หลังจากน้ัน ชอ่ งว่างจะเร่ิมลดลงเป็นจังหวะการอัด การทางานของตัวปมั๊ จงึ เงยี บ ไม่มีเสียงดงั รบกวน

ห น้ า | 89 3.5 ปั๊มไฮดรอลิก แบบลูกสูบ (Piston pumps) ป๊ัมแบบลูกสูบ แบบปรับค่าอัตราการไหลได้ ปั๊มแบบ ลูกสูบสามารถปรับจานวนน้ามันที่อยู่ในป๊ัมได้ โดยการหมุนชาร์ฟท่ีมีแผ่น Swash plate ติดอยู่ด้วยทาให้เปล่ียน มมุ ของแผ่น Swash plate ไปดันลูกสูบ ปั๊มแบบลกู สูบใชก้ ันมากในระบบไฮดรอลกิ เนื่องจากเมอื่ ตอ้ งการให้น้ามนั น้อยลง เราสามารถปรับเปลี่ยนความเอียงของแผ่น Swash plate และมีผลในทันที และเม่ือไม่มีการทางานป๊ัม สามารถหยุดการจ่ายน้ามนั ไดใ้ นทนั ที 3.5.1 หลักการทางานของป๊ัมแบบลูกสูบ (Piston pump) แผ่น Swash plate ท่ีติดกับตัว Shaft ของป๊มั จะหมุนตามตวั Shaft ไปรอบๆ ท่แี ผ่น Swash plate จะมสี กรใู หส้ ามารถขนั ปรับค่าความเอยี งของ แผ่น Swash plate ได้ จึงทาให้สามารถปรับค่าอัตราการไหลได้ เม่ือ Swash plate เร่ิมหมุน ส่วนท่ีสูงของแผ่น Swash plate ไปสัมผัสกับด้านล่างของลูกสูบก็จะดันลูกสูบเข้า กลายเป็นจังหวะอัดของลูกสูบ เม่ือแผ่น Swash plate หมนุ ตอ่ ไปจนถงึ ส่วนท่ตี ่าของแผน่ Swash plate สมั ผสั กับดา้ นลา่ งของลกู สูบ ทาให้ลูกสูบเรม่ิ เคลอ่ื นที่ออก กลายเป็นจังหวะดูดของลูกสูบ การทางานจะสลับอย่างนี้เร่ือยไป เพื่ออัดฉีดน้ามันไฮดรอลิกออกจากตัวปั๊มไปยงั ระบบไฮดรอลิกให้ทางาน