การศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างมวล และความถี่ในการสั่น รูปทรงของวัตถุที่มีผลต่อการจัดเรียงตนเองของวัตถุเพื่อใช้จำแนกเมล็ดพันธุ์พืช

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

นิรัชพร จงชาญสิทโธ, วิริญญา กองศรี

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ณัฐภัสสร เหล่าเนตร์

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย พิษณุโลก

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2562

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

การจัดเรียงตัวเองของวัตถุในแนวราบ เป็นการจัดเรียงของอนุภาคโดยใช้วิธีการสั่น โดยมีทั้งการสั่นในแนวตั้งและการสั่นในแนวนอน ซึ่งมีความสัมพันธ์กัน โดยอธิบายการจัดเรียงตัวของอนุภาคทั้งแนวราบและแนวตั้งจากทฤษฎีการชนกันในแนวขนาน และแนวตั้ง (L.J. Daniels et al., 2018) ในการจัดเรียงตัวเองของวัตถุในแนวราบมีปัจจัยที่ส่งผลต่อการจัดเรียงหลายอย่าง เช่น ขนาดของวัตถุที่นำมาจัดเรียงโดยวางวัตถุไว้ในกล่องแล้วสั่นด้วยความถี่ค่าหนึ่ง (Vijay Narayan et al., 2005) และจากการทดลอง พบว่า ขนาดของวัตถุมีผลต่อการจัดเรียงตัวเองของวัตถุในแนวราบ โดยวัตถุที่มีขนาดใหญ่และยาวกว่าจะจัดเรียงตัวได้ยากกว่าวัตถุที่มีขนาดเล็กและสั้นกว่า (M. Ramioly et al., 2007) เนื่องจากขนาดและความถี่ที่มีผลต่อการจัดเรียงตัวเองของวัตถุในแนวราบ การสั่นของวัตถุถูกนำไปใช้ประโยชน์อย่างหลากหลาย ในการเก็บเกี่ยวเมล็ดพันธุ์พืช จะเก็บเกี่ยวโดยการนำมารวมกันเอาไว้ สำหรับพืชชนิดเดียวกัน ก็จะมีรูปร่าง และมวลที่ต่างกันรวมอยู่ด้วยกัน ทำให้เมื่อต้องการที่จะคัดแยกเพื่อจำแนกคุณภาพ มีความยุ่งยากในการคัดแยกอีกทั้งยังใช้แรงงานจำนวนมากในการคัดแยก ดังนั้น คณะผู้จัดทำจึงมีความต้องการที่จะศึกษาความสัมพันธ์ของมวลและความถี่ในการสั่น รวมถึงรูปร่างของวัตถุที่มีผลต่อการจัดเรียงตนเอง โดยการทำการทดลองมีทั้งหมด 3 ตอน โดยการนำมวลทรงกลมขนาดต่าง ๆ มาสั่น เพื่อหาช่วงความถี่ทีจะส่งผลให้มวลเกิดการจัดเรียงตนเอง แล้วบันทึกผล สร้างสมการหาความสัมพันธ์ จากนั้นเปลี่ยนรูปทรงมวลเป็นทรงรี และทรงกระบอกปลายมน แล้วทำการทดลองซ้ำ โดยอ้างอิงมวลของการทดลองที่ใช้ในการทดลองมวลทรงกลม จากนั้นทำมาทดลองคัดแยกของผสมที่มีการผสมรูปร่างของทรงกลม ทรงรี และทรงกระบอก รวมถึงมีมวลต่างกันออกจากกันโดยการปล่อยความถี่ที่มีความสัมพันธ์ต่อการจัดเรียงเพื่อให้วัตถุที่มีมวลและรูปร่างที่ตรงหรือมีความสัมพันธ์เกิดการจัดเรียงแล้วทำการคัดแยกมวลขนิดนั้นออกมา นำความสัมพันธ์ไปใช้ในการคัดแยกเมล็ดพันธ์พืชที่มีมวลและรูปร่างต่างกัน เพื่อให้สามารถคัดแยกเมล็ดพันธุ์ตามที่ต้องการออกมาได้