การศึกษาลักษณะทางกายภาพของลูกยางนาเพื่อประยุกต์เป็นใบพัดเติมออกซิเจนให้น้ำ

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ณัฐรดี เข็มลา, กัลยกร กฤษณะสุคนธ์, วรดา ศิริรักษ์

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ธารทิพย จันทรนิมะ​, ชุมพล ชารีแสน

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนกาฬสินธุ์พิทยาสรรพ์

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2564

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

เมื่อตรวจวัดลักษณะทางกายภาพของลูกยางนา 50 ลูก ได้ข้อมูล ความยาวปีกตรง 10.68 ±1.26 เซนติเมตร ความยาวปีกโค้ง 8.48 ±1.11 เซนติเมตร ความกว้างของปีก 2.37 ±0.36 เซนติเมตร มุมของปีก 42.94 ±14.78 องศา และ เวลาในการตกถึงพื้น 1.02 ±0.25 วินาที ตามลำดับ เมื่อเปรียบเทียบลักษณะทางกายภาพของปีกทั้งสองข้างไม่แตกต่าง อย่างมีนัยสำคัญที่ระดับ .05

เมื่อทำการทดลองปล่อยลูกยางนาสูงจากตำแหน่งอ้างอิง 3 เมตรแล้วจับเวลา บันทึกผลการทดลอง นำข้อมูลที่ได้จากการทดลองมาทำการพล็อตกราฟเพื่อวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างลักษณะทางกายภาพของลูกยางนากับเวลาในการตกลงถึงพื้น พบว่า ความสัมพันธ์ระหว่างมุมปีกของลูกยางนา ลูกยางนาลอยอยู่กลางอากาศได้นานที่สุดคือมุม 46 องศา ความยาวปีกตรงลูกยางนาลอยอยู่กลางอากาศได้นานที่สุดคือความยาว 13 เซนติเมตร ส่วนความยาวปีกที่โค้ง ความกว้างปีกของลูกยางนาไม่มีความสัมพันธ์กับระยะเวลาในการตกลงสู่พื้น จึงใช้ค่าเฉลี่ยที่วัดได้ คือ ความยาวปีกโค้งคงที่เท่ากับ 8.5 เซนติเมตร ความกว้างปีกคงที่เท่ากับ 2.4 เซนติเมตร ตามลำดับ

เมื่อออกแบบให้ใบพัดต้นแบบมีมุมปีกอยู่ระหว่าง 46 องศา โดยมีมุมต่างกัน 4 มุม คือ 44 46 48 และ 50 องศา ใบพัดเลียนแบบลูกยางนามุมปีกกาง 48 องศา มีประสิทธิภาพการเติมแก๊สออกซิเจนในน้ำที่มีค่า DO ต่ำได้ดีที่สุด โดยในระยะเวลา 15 นาที สามารถเติมได้ 6.25 มิลลิกรัม ต่อ ลิตร และเมื่อเจาะรูที่ปีกของใบพัดข้างละ 2 รู มีประสิทธิภาพการเติมแก๊สออกซิเจนในน้ำที่มีค่า DO ต่ำได้ดีที่สุด โดยในระยะเวลา 10 นาที สามารถเติมได้ 6.5 มิลลิกรัม ต่อ ลิตร และใบพัดต้นแบบเลียนแบบลูกยางนาสามารถเติมแก๊สออกซิเจนให้น้ำเสียจากแหล่งน้ำตามธรรมชาติได้ดีมีอัตราการเติม 0.31 มิลลิกรัมต่อลิตรต่อนาที จึงสามารถนำใบพัดดังกล่าวไปใช้ในการแก้ปัญหาเรื่องการเติมแก๊สออกซิเจนให้น้ำเสียได้ต่อไป