สมการจากการศึกษาการตกของรูปวงรีจากเมล็ดเพกา
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
ณัฏฐณิชา แก้วพูลศรี, ปิยะนันท์ ดวงแข
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
อานนท์ มากมี
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
เพกานั้นมีลักษณะเมล็ดทางกายภาพคือ มีลักษณะแบนมี รูปร่างเป็นวงรี มีเมล็ดตรงกลางและปีกเบาบางโปร่งแสง สีขาว และจะมีจุดศูนย์ถ่วงน้ำหนักอยู่ที่บริเวณเมล็ด เนื่องจากเมล็ดของเพกามีน้ำหนัก และบริเวณรอบข้างเป็นปีกที่เบาและบางทำให้เกิดการเคลื่อนที่แบบแรงรวมเข้าศูนย์กลาง ช่วยให้ล่องลอยไปตามกระแสลมได้ไกล ซึ่งลักษณะการตกของพืชชนิดนี้จะมีปัจจัยมาจากองศาการตก เกิดการกระจายไปบริเวณโดยรอบ โครงงานนี้จึงต้องการที่จะศึกษาลักษณะการตกของเมล็ดเพกา ทำการเปรียบเทียบของลักษณะของเมล็ดเพกาตามขนาด และรูปร่างของเมล็ด ศึกษาบริเวณพื้นที่ปีกของเมล็ด เพื่อนำมาเปรียบเทียบลักษณะการตกของแต่ละเมล็ด จึงทำการคัดแยกเมล็ดเพกาออกเป็น 3 ชุด ได้แก่ ชุดที่ 1 ลักษณะปีกของเมล็ดเพกาเป็นรอยหยักโค้งมนชุดที่ 2 เรียบโค้งมนที่สมมาตรกันทั้งสองข้าง และชุดที่ 3เรียบโค้งมนที่ไม่สมมาตรกันทั้งสองข้าง หาน้ำหนักของเมล็ดเพกา ทำการสแกนเมล็ดเพกาเพื่อนำเข้าโปรแกรม GSP ในการหาพื้นที่บริเวณปีก จากนั้นทำการทดลองปล่อยเมล็ดเพกาภายในห้องปิดที่ควบคุมลมเพื่อทำการอัดวิดีโอและสังเกตการตกของเมล็ดเพกาจากจุดที่เราปล่อยจนถึงพื้น ทำการวัดระยะห่างจากจุดที่เราปล่อยถึงจุดที่เมล็ดเพกาตก นำวิดีโอที่เข้าโปรแกรม Tracker เพื่อทำการหามุมการตกของเมล็ด จากนั้นทำการนำพื้นที่บริเวณปีก น้ำหนัก และองศาการเอียงของเมล็ดเพกามาเข้าในสมการแรงยกของเครื่องบินและสมการวงรีเพื่อหาสมการการตกของเมล็ดเพกา
ผลการทดลอง พบว่าเมล็ดเพกาที่ถูกตัดเป็นเรียบโค้งมนที่สมมาตรกันทั้งสองข้างจะมีลักษณะการตกเข้าสู่ศูนย์กลางมากที่สุดซึ่งเป็นระยะที่ตกจะอยู่ในช่วง 1-90 cm ซึ่งมีองศาการตกเฉลี่ยอยู่ที่ 1.053542 ° เมล็ดเพกาที่ถูกตัดเป็นเรียบโค้งมนที่ไม่สมมาตรกันทั้งสองข้างจะมีลักษณะการตกเข้าสู่ศูนย์กลางไกลออกไปซึ่งเป็นระยะที่ 5-110 cm ซึ่งมีองศาการตกเฉลี่ยอยู่ที่ 0.80732° และ° เมล็ดเพกาที่ถูกตัดเป็นรอยหยักโค้งมนทั้งสองข้างจะมีลักษณะการตกเข้าสู่ศูนย์กลางน้อยที่สุดซึ่งเป็นระยะที่ 5-125 cm ซึ่งมีองศาการตกเฉลี่ยอยู่ที่ 0.685365° ซึ่งองศาที่คิดได้ที่จะนำมาหาตำแหน่งซึ่งได้มาจากสูตร tanθ= 1/2((v^2 PaA)/(r *g^2 ))