ผลของพื้นที่ผิวสัมผัสที่มีต่อแรงต้านการเคลื่อนที่ (Effect of surface area on drag force)

ชื่อผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
  • โภไคย ศรีรัตโนภาส

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
  • ประภาส จงสถิตย์วัฒนา

สถาบันการศึกษาที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนพิษณุโลกพิทยาคม

ระดับการศึกษา

โครงงานในระดับการศึกษาประกาศนียบัตรวิชาชีพ

หมวดวิชา

โครงงานในสาขาวิชาฟิสิกส์

วันที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

01 มกราคม 2541

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

การเคลื่อนที่ของพาหนะต่างๆ ในของเหลวจะเกิดแรงต้านขึ้น ซึ่งมีผลต่อความเร็วและการสูญเสียพลังงานในการขับเคลื่อน ดังนั้น หากสามารถลดแรงต้านนี้ลงได้ จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการเคลื่อนที่ และลดการสูญเสียพลังงานไปโดยเปล่าประโยชน์ โครงงานวิทยาศาสตร์เรื่องนี้ มุ่งเน้นที่จะลดอุปสรรคในการเคลื่อนที่ของเรืออันเกิดจากความเสียดทาน หรือแรงต้านที่ผิวของเรือ ซึ่งมีแนวคิดมากจากเรือโฮเวอร์คราฟท์ อันสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างรวดเร็วเพราะมีเบาะอากาศที่ทำให้ตัวยานไม่สัมผัสกับผิวน้ำโดยตรง โดยการออกแบบลักษณะผิวเรือ ให้ชั้นบาวดารีเลเยอร์มีการไหลแบบลามินาร์ และเปลี่ยนแปลงไปเป็นการไหลแบบเทอร์บิสเลนท์น้อยที่สุด เพื่อให้ความเค้นเฉือนมีค่าลดต่ำลง และแรงต้านที่ผิวเรือมีค่าลดต่ำลงตามลำดับ เพิ่มประสิทธิภาพในการเคลื่อนที่ของเรือ ให้สามารถเคลื่อนที่ได้เร็วขึ้นเมื่อใช้แรงขับเคลื่อนเท่าเดิมและนำผลการศึกษาไปประยุกต์ใช้งานกับเรือจริง ให้สามารถเคลื่อนที่ได้เร็วขึ้นเมื่อใช้สัมผัสกันของผิวเรือและน้ำในการศึกษานี้ผู้ศึกษาได้ให้ความสนใจแก่ลักษณะของผิวสัมผัสที่มีผลต่อแรงต้านที่ผิวของเรือเป็นสำคัญ จากการทดลองสามารถสรุปผลเบื้องต้นที่ได้ว่า เมื่อสร้างผิวสัมผัสให้มีช่องว่างของอากาศแทรกอยู่สามารถลดแรงต้านที่ผิวของเรือลงได้ และจากการทำการทดลองพบว่าปัจจัยที่ทำให้เกิดความผิดพลาดมาจากการวัดเวลาและความไม่สมบูรณ์ของทรงกลมในช่วงปฏิบัติการทดลอง