<script language="JavaScript" src="http://www.vcharkarn.com/javafeed/article/33060" type="text/javascript"></script>

หลักการ และ ส่วนประกอบต่างๆ ของจรวดขวดน้ำ การเคลื่อนที่ของจรวดพลังน้ำ สามารถอธิบายได้ด้วย กฏการเคลื่อนที่ข้อที่สามของนิวตั้น (Newton's Third Law of Motion) ซึ่งอธิบายไว้ว่า ในธรรมชาติเมื่อมีการกระทำ(หรือแรง)ใดๆ ต่อวัตถุอันหนึ่ง จะปรากฏแรงที่มีขนาดเท่ากันแต่มีทิศทางที่ตรงกันข้ามกระทำกลับต่อแรงนั้น ผู้เขียน: thong_vcharkarn ชมแล้ว: 29,084 ครั้ง post ครั้งแรก: Tue 9 October 2007, 1:13 pm ปรับปรุงล่าสุด: Tue 11 December 2007, 2:37 pm อยู่ในส่วน: วิทยาศาสตร์, วิทย์ทั่วไป, ฟิสิกส์, กิจกรรมพิเศษ, จรวดขวดน้ำ แก้ไขงานเขียน

จรวดขวดน้ำ หลายคนคงเคยได้ยินชื่อนี้มานาน แน่นอนค่ะ จรวดขวดน้ำเป็นที่นิยมในหมู่นักประดิษฐ์ และ รักการทดลองพัฒนา โดยมีการพัฒนากันมาหลายรูปแบบ ซึ่งในปัจจุบันได้เป็นที่รู้จักและแพร่หลยใน วงการการศึกษา เกิดเป็นชมรมจรวดขวดน้ำ ในแต่ละจังหวัดทั่วประเทศ จนทำให้เกิดการแข่งขันระดบประเทศถึง 6 ครั้งด้วยกัน ( เยอะมั้ยละ อิอิ... ไว้จะนำผลการแข่งขันมาให้ดูกันนะค่ะ )

จรวดขวดน้ำ (PET) คือ จรวดที่สร้างจากขวดพลาสติกน้ำอัดลม ใช้แรงขับเคลื่อนด้วยน้ำหรือแป้งโดยอาศัยแรงดันของอากาศที่บรรจุอยู่ภายใน

สำหรับในประเทศไทย การแข่งขันจรวดขวดน้ำระดับประเทศ ได้มีการจัดขึ้นเป็นครั้งแรก ในปี 2546 โดยองค์การพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์แห่งชาติ (อพวช.) “การแข่งจรวดขวดน้ำ” นอกจากจะเป็นกิจกรรมที่สนุกสนาน ง่ายที่เยาวชนจะให้ความสนใจแล้ว ยังควบคู่ไปด้วยสาระความรู้ในกระบวนการวิทยาศาสตร์ ส่งเสริมพัฒนาให้เด็กได้ใช้ความรู้และจินตนาการอย่างดี และยังมีบุคคล นักเรียน นักศึกษาให้ความสนใจในกิจกรรมนี้มากขึ้นอีกด้วย

อย่างไรก็ตาม นอกจากการแข่งขันระดับประเทศของไทยแล้ว จรวดขวดน้ำยังเป็นที่นิยมในหลายๆ ประเทศ อย่าง Water Rocket Challenge ในประเทศอังกฤษ Adventures in Science and Technology - The Great Cross - Canada Water Rocket Challenge ที่แคนาดา Japanese Water Rocket Contest ในประเทศญี่ปุ่น ซึ่งเยาวชนไทยนั้นก็มีความสามารถไปประชันฝีมือในเวทีระดับชาติมาแล้วเช่นกัน

รวบรวมมาจาก : http://hilight.kapook.com/view/15400



สมาชิกชมรม





ภาพจาก http://funscience.gistda.or.th

การเคลื่อนที่ของจรวดพลังน้ำ สามารถอธิบายได้ด้วย กฏการเคลื่อนที่ข้อที่สามของนิวตั้น (Newton's Third Law of Motion) ซึ่งอธิบายไว้ว่า ในธรรมชาติเมื่อมีการกระทำ(หรือแรง)ใดๆ ต่อวัตถุอันหนึ่ง จะปรากฏแรงที่มีขนาดเท่ากันแต่มีทิศทางที่ตรงกันข้าม กระทำกลับต่อแรงนั้นๆ (For every action (force) in nature there is an equal and opposite reaction.) ยกตัวอย่างง่ายๆ เช่น ให้เด็กคนหนึ่งยืนถือก้อนหินอยู่บนรถเข็นที่ล้อไม่มีความฝืด เมื่อให้เด็กทุ่มก้อนหินออกมา

พบว่ารถเข็นจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางที่ตรงข้ามกันกับทิศที่เด็กคนนั้นทุ่มก้อนหินออกมา ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเมื่อเด็กออกแรงกระทำต่อก้อนหิน (โดยการทุ่มมันออกมา) ก้อนหินเองก็มีแรงกระทำตอบกลับไปยังเด็ก ซึ่งส่งผลให้รถเข็นที่จอดนิ่งอยู่เฉยๆ เคลื่อนที่ได้ จากกฏการเคลื่อนที่ข้อที่ 3 ของนิวตั้น สามารถนำมาอธิบายถึงสาเหตุที่จรวดพลังน้ำสามารถขับเคลื่อนขึ้นไปได้ ด้วยแรงดันลมที่ถูกบรรจุอยู่ภายในขวด จะขับดันน้ำ พ่นออกทางท้ายของจรวด และส่งผลให้เกิดมีแรงในทิศตรงกันข้ามซึ่งถูกเรียกว่า แรงผลัก หรือ Thrusting Force ผลักดันให้จรวดเคลื่อนที่ไปทางด้านหน้าเช่นกัน

นอกจาก thrust แล้ว ยังมีแรงอื่นๆ ที่มีส่วนสำคัญในการเคลื่อนที่ไป หรือต่อต้านการเคลื่อนที่ของจรวดอีก ซึ่งได้แก่ น้ำหนัก (Weight), แรงต้าน (Drag ), และ แรงยก (Lift )


น้ำหนัก (Weight)
คือแรงเนื่องจากสนามความโน้มถ่วงของโลกที่กระทำต่อวัตถุ โดยทั่วไปในาการศึกษาเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ เราจะพิจารณาถึง น้ำหนักรวมของวัตถุ (Total weight) ซึ่งเป็นแรงจากสนามความโน้มถ่วงที่กระทำ ณ ตำแหน่ง จุดศูนย์กลางมวล (Center of Gravity)
แรงต้าน (Drag)
คือ แรงที่ขัดขวางการเคลื่อนที่ของวัตถุ ผ่านในตัวกลางที่เป็นของเหลว (รวมถึงอากาศ) มีทิศในทางตรงกันข้ามกับทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุ แรงต้านนี้เกิดเนื่องจากความแตกต่างของความเร็วที่ผิวสัมผัสของของแข็ง ในระหว่างที่มันเคลื่อนตัวผ่านไปในของเหลว ดังนั้นทุกๆส่วนของวัตถุจึงมีผลในการก่อให้เกิดแรงด้านนี้ ดังนั้นในการออกแบบจรวด หรืออากาศยานใดๆ จำเป็นต้องพิจารณาถึงรูปร่างของวัตถุนั้นด้วย
แรงยก (Lift)
เป็นแรงที่ทำหน้าที่พยุงอากาศยานให้ลอยได้ในอากาศ แรงยกโดยทั่วไปจะเกิดที่ส่วนของปีก และแพนหาง ที่มีการเคลื่อนที่ และรบกวนในการไหลของอากาศ ให้มีการเบี่ยงเบนทิศทาง ดังนั้นถ้าไม่มีการเคลื่อนที่ก็ไม่เกิดแรงยกขึ้น

--------------------------------------------------------------------------------

การยิง
ปั๊มๆ




ภาพจาก http://funscience.gistda.or.th

อากาศจะถูกอัดเข้าไปในจรวด โดยใช้สูบจักรยาน (หรือ อุปกรณ์อื่นๆ) สูบบางรุ่น จะมี มาตรวัดความดัน ทำให้ทราบถึงความดันภายในจรวด (โดยประมาณ) เพิ่มความปลอดภัยในการเล่นได้อีกระดับหนึ่ง ผู้เล่นควรระมัดระวังเรื่องแรงดันอากาศ เนื่องจากอาจเกิดการระเบิดขึ้นได้ ในกรณีที่แรงดันในขวดสูงเกินกว่าที่ขวดจะรับได้ ทางป้องกันอย่างหนึ่ง คือการใช้สายอัดอากาศที่ยาวพอประมาณ เพื่อเพิ่มระยะระหว่างผู้สูบ กับจรวด



ตัวใคร ตัวมัน




ภาพจาก http://funscience.gistda.or.th

คนสูบก็แหยง คนปล่อยก็แหยงค่ะ แต่ไม่ได้กลัวขวดระเบิดนะค่ะ แต่กลัวเปียกมากกว่า



3...2...1...Lift off




ภาพจาก http://funscience.gistda.or.th

น้ำในขวด จะถูกแรงดันอากาศ ขับออกมาทางปากขวดอย่างรวดเร็ว ทำให้จรวดพุ่งไปในทิศทางตรงข้าม

การใส่น้ำในขวดมาก จะทำให้จรวดมีน้ำหนักมาก แต่ก็จะทำให้จรวดมีแรงขับดันมากขึ้นด้วย (เนื่องจากจรวด จะมีการปล่อยมวลออกมาได้มาก) การเคลื่อนที่ของจรวดจากฐานยิง จะเป็นไปอย่างช้าๆ

ในทางตรงกันข้าม การใส่น้ำในขวดในปริมาณน้อย จะทำให้จรวดมีน้ำหนักน้อย แต่มวลของน้ำที่น้อย จะให้แรงขับดันได้น้อย เมื่อถูกปล่อยจากฐาน จรวดจะวิ่งออกจากฐานอย่างรวดเร็ว

--------------------------------------------------------------------------------
ทีนี้เรามาดูแนวความคิดของนักวิทยาศาสตระดับโลก อย่างท่าน เซอร์ ไอแซค นิวตัน กันบ้างดีกว่า ค่ะ

---

บทความอื่น

บทความแนะนำ

Blog แนะนำ

Hot Links

คลังข้อสอบ | ข่าววิชาการ
เล่นกล/เกม | อ่านนิยาย
ข่าวทุนการศึกษา | ลิงค์

ขอบคุณผู้สนับสนุน