บันทึกการเข้าเรียนครั้งที่ 11
วันจันทร์ที่ 17 สิงหาคม 2556
เนื้อหาที่เรียน
หมายเหตุ
* เรียนชดเชย นำเสนอของเล่น
-เครื่องบินกระดาษ
ตัวอย่างการพับเครื่องบินกระดาษ
ทำไมเครื่องบินกระดาษถึงบินได้
อาจารย์ราม
ติวารี นักวิชาการสาขาฟิสิกส์ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
(สสวท.) เล่าถึงหลักการทรงตัวของเครื่องบินกระดาษว่า ต้องอธิบายการลอยของกระดาษ 1 แผ่นก่อน เมื่อเราปล่อยกระดาษจากที่สูงในแนวราบ
กระดาษจะร่อนและลดระดับไปเรื่อยๆ สิ่งที่ทำให้เคลื่อนที่คือน้ำหนัก
แรงดึงคือน้ำหนัก แรงที่ทำให้ลอยคือแรงต้านของอากาศ
และเมื่อนำกระดาษมาวางบนมือแล้วพุ่งไปข้างหน้า
กระดาษจะเคลื่อนที่ไปในระยะสั้นมากและไม่มีทิศทาง ก่อนจะหล่นลงมาภายใต้เงื่อนไข
คือแรงโน้มถ่วง แรงอากาศ และแรงผลักหรือแรงพุ่งไปข้างหน้า
เมื่อเรานำกระดาษเอ 4
โค้งเป็นตัวยูทั้งหัวและท้าย โดยไม่มีรอยพับ จับกระดาษทั้ง 2
ข้างพุ่งไปข้างหน้า แผ่นกระดาษจะมีแรงต้านลดลง
และพุ่งไประยะทางเพิ่มขึ้น แต่ทิศทางไม่แน่นอนเหมือนกัน
แต่เมื่อทำรูปแบบเดิมคือทำให้กระดาษโค้ง แต่กรีดเป็นรอยพับแนวยาวแล้ว พุ่งไป
จะไปได้ไกลขึ้น ขณะที่กระ ดาษกางออกจะไม่เป็นแผ่นแต่จะเป็นรูปตัววี
ซึ่งเป็นเชฟหรือรูปแบบที่เคลื่อนที่ในอากาศได้ง่าย
อาจารย์รามบอกว่า
การพับเครื่องบินไม่ว่าจะเทคนิคอะไร ตัววีเหมือนจรวด มีหัว
มีปีกลู่ไปด้านหลังแล้วพุ่งไปด้านหน้า แรงที่กระทำจะเหมือนเดิม แต่แรงแหวกอากาศจะดีกว่า
หลักการนี้ไม่ว่าจะเป็นสัตว์น้ำอย่างปลาหรือเครื่องบิน สิ่งใดๆ
ก็ตามที่เคลื่อนผ่านของไหล (ของเหลว ก๊าซหรืออากาศ)
จะเคลื่อนที่ได้ไกลแม้จะมีแรงต้านหรือแรงพุ่ง
การที่เครื่องบินกระดาษร่อนอยู่ในอากาศได้ยาวนานนั้น
ไม่ว่าจะพับรูปแบบไหนผู้ร่อนต้องสังเกตขณะร่อน ทฤษฎีหนึ่งที่เข้ามาเกี่ยวข้องคือ
ทฤษฎีจุดศูนย์ถ่วงหรือจุดรวมน้ำหนัก ถ้าหาจุดศูนย์ถ่วงได้หัวจะไม่ปักพื้น
นอกจากนี้เมื่อร่อนแล้วต้องสังเกตว่าถอยหลังหรือไม่
ถ้าถอยหลังแสดงว่าจุดศูนย์ถ่วงค่อนไปด้านหลังมากเกินไป
ต้องปรับให้ได้ตำแหน่งที่พอเหมาะ
วิธีการปล่อยเครื่องร่อนในมุมต่างๆ
รวมถึงท่าทางการขว้าง หากเป็น การเล่นกอล์ฟจะเรียกว่ามีท่าสะวิง
ซึ่งน้องหม่องเขามีวงสะวิงของเขาเอง
วงสะวิงเป็นตัวสำคัญทำให้เครื่องร่อนโค้งในอากาศ ไม่มีแรงอื่นมากระทำ
คือแรงน้ำหนักกับแรงต้านอากาศ
ท่าส่งของผู้เล่นบวกกับมุมเงยมุมต่ำผสมกันทำให้เครื่องร่อนที่ปล่อยออกจากมือเคลื่อนที่ไปในอากาศได้นานที่สุด
การควบคุมเครื่องบินกระดาษได้ดีต้องอยู่ในสถานที่ที่อากาศไม่เคลื่อนที่
ดังนั้นเวลาแข่งขันต้องอยู่ในห้องปิด ไม่เช่นนั้นจะบังคับทิศทางไม่ได้
จะไปตามแรงลม น้องหม่องทดลองในห้องปิด ไม่ใช่กลางแจ้ง
เพราะถ้ามีลมแล้วจะควบคุมไม่ได้
น้องๆ
บางคนอาจรู้จัก "หางเสือ"
หางเสือเครื่องบินหรือหางเสือเรือมีไว้เพื่ออะไร
อาจารย์รามให้ความรู้ว่าการติดหางเสือในรูปแบบต่างๆ
เป็นการบังคับทิศทางให้เลี้ยวได้ เป็นการเคลื่อนที่ผ่านของไหล
อย่างเช่นหางเสือของเรือ ขณะที่เครื่องร่อน
การติดหางเสือมีผลต่อการเลี้ยวผ่านของไหลคืออากาศ
ส่วนหัวเครื่องบิน
ที่เรามักพับให้เป็นแหลมๆ รูปตัววีจะช่วยตัดลม
ส่วนปีกใช้ในการประคองให้บินในแนวระนาบนานที่สุด คือกินลมได้นานที่สุด
ซึ่งต้องทดลองดู เพราะไม่มีรูปแบบตายตัว การเล่นเครื่องร่อนเป็นศาสตร์ที่ต้องทดลองด้วยตัวเอง
ด้าน นายประเสริฐ
เฉลิมการนนท์
หัวหน้าโครงการสร้างความตระหนักและแนวคิดเชิงวิทยาศาสตร์ด้วยกิจกรรมเครื่องบินกระดาษ
ศูนย์เอ็มเทค แนะนำเทคนิคการพับเครื่องบินกระดาษให้ร่อนในอากาศได้ยาวนานว่า
อย่าทำให้กระดาษยับเพราะจะทำให้อากาศที่ผ่านเครื่องบินแปรปรวน
ซึ่งจะมีผลต่อการอยู่ในอากาศของเครื่องบิน
นอกจากนี้ผู้พับอาจต้องทดลองร่อนเครื่องบินเพื่อศึกษาดูว่ามีข้อบกพร่องตรงไหน
ซึ่งช่วยให้เรียนรู้กระบวนการทางวิทยา ศาสตร์อย่างเป็นขั้นตอนด้วย
อาจารย์รามแนะนำคุณพ่อคุณแม่ต่อยอดการเรียนรู้ทางวิทยาศาสตร์ให้ลูกๆ
ผ่านของเล่นด้วยว่า
สิ่งที่เกิดขึ้นเป็นการจุดประกายทางวิทยาศาสตร์ที่ไม่จำเป็นต้องมีทุน หรือราคา
อย่างน้องหม่องเขาเรียนรู้จากการติดดินและพุ่งขึ้นฟ้าได้เหมือนเครื่องร่อนของเขา
เขาเองก็ไม่ได้มีต้นทุนมาก แต่สังคมยังมองว่าของเล่นก็ยังเป็นของเล่น ทั้งที่การเล่นนั้นเป็นสื่อการเรียนการสอนธรรมชาติที่มีวิทยาศาสตร์
สาขาต่างๆ ซ่อนอยู่มาก เพราะของเล่นผลิตขึ้นมาพัฒนาความคิดตามอายุในการเรียนรู้
ธรรมชาติของเด็ก
"ของเล่นทุกชนิดมีวิทยาศาสตร์ซ่อนอยู่
แต่เล่นแล้วต้องมีคำถาม อย่างเด็กทั่วไปเล่นลูกข่าง แต่คำถามไม่เคยมีคือทำไมลูกข่างตั้งตรงได้เวลาหมุน
มันดูเหมือนง่าย ทุกคนมองเห็นแต่ตอบยาก
หรืออย่างเหรียญบาทบางๆ
หากเอาสันตั้งกับโต๊ะจะตั้งได้ยาก แต่ถ้าเรากลิ้งไป 100 ครั้ง
ก็ไม่ล้ม 100 ครั้ง