การหาสมการความสัมพันธ์ระหว่างช่วงเวลากับระยะเงาที่ตกทอดจากความสูงที่ n หน่วย

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

กฤติยา จิรวงศ์รุ่งเรือง, คณิศร ตั้งสุภากิจ

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ฉวีวรรณ อรุณถาวร

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย ปทุมธานี

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2561

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

การสร้างสิ่งปลูกสร้างนั้น ต้องเริ่มด้วยการคัดเลือกพื้นที่และออกแบบรูปร่าง ลักษณะของอาคารเหล่านั้น รวมไปถึงพื้นที่ใช้สอยภายในอาคาร ซึ่งในการออกแบบของลักษณะของสิ่งปลูกสร้าง ต้องคำนึงถึงปัจจัยหลายอย่าง เช่น รสนิยมของเจ้าของอาคาร ความสามารถและประสบการณ์ของสถาปนิก การเลือกใช้วัสดุในการก่อสร้าง สัดส่วนของการจัดสรรพื้นที่ รวมไปถึงแนวของแสงที่สาดส่องเข้ามาในพื้นที่นั้น

แสงจากดวงอาทิตย์ที่สาดส่องผ่านตัวอาคารที่เป็นวัสดุทึบแสง จะทำให้แสงไม่สามารถทะลุผ่านได้ จึงทำให้เกิดเงาทางด้านที่แสงไม่ได้ตกกระทบ ลักษณะของเงาจะเป็นไปตามลักษณะของรูปร่างวัตถุที่บังแสง รวมถึงความสูงของอาคารก็มีผลต่อระยะความยาวของเงาด้วย ซึ่งถ้าหากมีบริเวณเงามากก็จะสามารถใช้สอยพื้นที่ตรงนั้นให้เกิดประโยชน์ได้อีก เช่น ตลาดนัด การเข้าแถวหน้าเสาธงในโรงเรียน การทำงานกลางแจ้ง การค้าขาย เป็นต้น อย่างไรก็ตามในการเกิดเงานั้น ก็ต้องคำนึงถึงตำแหน่งของดวงอาทิตย์ที่ขึ้นบนท้องฟ้าในแต่ละช่วงเวลาด้วย ดังนั้นตำแหน่งของดวงอาทิตย์จึงมีความสัมพันธ์กับระยะความยาวเงาที่ตกทอดจากความสูงของอาคารหรือวัตถุทึบแสง

การใช้ทฤษฎีบททางคณิตศาสตร์ในการสร้างสมการหาความสูงของอาคารจากความสัมพันธ์ระหว่างช่วงเวลากับระยะเงา ได้จากทฤษฎีบทตรีโกณมิติและทฤษฎีบทพีธากอรัส เนื่องจากในการวัดระยะเงาและความสูงของสิ่งใดๆ อาจนำเครื่องมือที่ใช้ในการวัดมาวัดโดยตรงไม่ได้ เช่น การวัดความสูงของสิ่งปลูกสร้างดังข้างต้น(ศิริลักษณ์ อินทสุวรรณ,2560)

จากการศึกษาดังกล่าว คณะผู้จัดทำมีความสนใจในการศึกษาถึงช่วงเวลาและระยะเงาที่ตกทอดจากความสูงของสิ่งใดๆที่ n หน่วย และศึกษาถึงความสัมพันธ์การเปลี่ยนแปลงของระยะเงาในแต่ละช่วงเวลา เพื่อนำไปประยุกต์ใช้ในการคำนวณและออกแบบการก่อสร้างอาคาร และการจัดสรรพื้นที่เพื่อให้เกิดประโยชน์ในการใช้สอยบริเวณเงาสูงสุด