การศึกษาความยาวขาของจิงโจ้น้ำที่มีผลต่อแรงดึงผิวของน้ำ
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
นราวิชญ์ เวชทัพ, กษิตินาถ เสระพล, เเอปซาร่า รีเตอร์
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
ธิติ เพียรโคตร, นภาพร เทียมทะนง
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
การศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความยาวขาและองศาการวางขาของจิงโจ้น้ำขณะยืนบนผิวน้ำ
และเพื่อศึกษาแรงดึงผิวของน้ำที่กระทำกับจิงโจ้น้ำ
โดยทำการจับจิงโจ้น้ำจากแหล่งน้ำบริเวณรอบโรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย บุรีรัมย์
อำเภอสตึก จังหวัดบุรีรัมย์ ศึกษาความยาวขาและองศาการวางขาของจิงโจ้น้ำขณะยืนบนผิวน้ำ สังเกต
และบันทึกภาพการลอยตัวบนผิวน้ำในมุมด้านหน้า ด้านข้าง ด้านหลัง และด้านบนของจิงโจ้น้ำ
และส่องด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบสเตอริโอ พร้อมกับวัดขนาดของขาแต่ละปล้องโดยใช้โปรแกรม
ToupView และหาขนาดมุมของขาแต่ละปล้องที่กางโดยใช้โปรแกรม Tracker และชั่งมวลจิงโจ้น้ำ
พร้อมกับวัดความยาวของขาปล้องที่ 3 และ 4 นำข้อมูล มาคำนวณหาแรงดึงผิวของน้ำที่กระทำต่อจิงโจ้น้ำ
ผลการทดลองพบว่าจิงโจ้น้ำมีความยาวเฉลี่ยขาคู่หน้า ปล้องที่ 1 ยาว 0.23 mm ปล้องที่ 2 ยาว 0.20 mm
ปล้องที่ 3 ยาว 0.04 mm ปล้องที่ 4 ยาว 0.08 mm ขาคู่กลาง ปล้องที่ 1 ยาว 0.67 mm ปล้องที่ 2 ยาว 0.39 mm
ปล้องที่ 3 ยาว 0.19 mm และขาคู่หลัง ปล้องที่ 1 ยาว 0.66 mm ปล้องที่ 2 ยาว 0.22 mm ปล้องที่ 3 ยาว 0.12
mm จากผลการทดลององศาการวางขาของจิงโจ้น้ำพบว่าองศาของขาปล้องที่ 1 กับปล้องที่ 2
จะกางออกเพื่อกระจายแรง แต่องศาของขาปล้องที่ 3 ที่กางออกจากปล้องที่ 2
จะกางให้อยู่ในแนวระนาบกับพื้นผิวของน้ำเพื่อให้เส้นขนบริเวณขาได้สัมผัสกับน้ำ
ช่วยให้เกิดแรงต้านและการกระจายน้ำหนักบนผิวน้ำได้ดี จากผลการทดลองสรุปได้ว่าจิงโจ้น้ำตัวที่ 4
มีค่าแรงดึงผิวของน้ำที่กระทำกับจิงโจ้น้ำมีค่ามากที่สุด คือ 0.02041 N รองลงมาคือจิงโจ้น้ำตัวที่ 3 คือ
0.01962 N ตัวที่ 2 คือ 0.01952 N และสุดท้ายตัวที่ 1 คือ 0.01787 N เนื่องจากจิงโจ้น้ำตัวที่ 4
มีความยาวขามากกว่าจิงโจ้น้ำตัวที่ 3 2 และ 1 ตามลำดับ
พบว่าค่าแรงดึงผิวของน้ำจะแปรผันตรงกับความยาวขาของจิงโจ้น้ำที่สัมผัสน้ำ เป็นไปตามสมการ F=γ×2l
เมื่อกำหนดค่า γ = 0.072 N/m
และจากการทดลองพบว่าจิงโจ้น้ำทุกตัวที่ทำการทดลองมีน้ำหนักน้อยกว่าแรงดึงผิวของน้ำ
จึงทำให้จิงโจ้น้ำสามารถยืนและเคลื่อนที่บนผิวน้ำได้โดยไม่จม