A การศึกษาพฤติกรรมการผิดรูปภายใต้แรงดึงทางเดียวของเส้นลวดด้วยโทรศัพท์เคลื่อนที่

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการผิดรูปภายใต้แรงดึงทางเดียวของเส้นลวดเหล็ก โดยบันทึกภาพการเคลื่อนไหวด้วยโทรศัพท์เคลื่อนที่ที่ทำงานบนระบบ iOS ที่บันทึกภาพเคลื่อนไหวได้ 60 เฟรมต่อวินาที ภาพที่บันทึกได้ถูกนำมาวิเคราะห์ตำแหน่งที่เปลี่ยนแปลงกับเวลาจนถึงจุดขาดด้วยโปรแกรมแทรคเกอร์ 6 แล้วนำไปวิเคราะห์หาความสัมพันธ์ระหว่างแรงและระยะผิดรูปด้วยโปรแกรม Microsoft Excel ผลการวิจัยพบภาพวิดีโอสามารถนำไปเป็นสื่อการจัดการเรียนรู้ เรื่องการผิดรูปของวัสดุได้ ผลการวิเคราะห์ พบว่า ที่อัตราการผิดรูปคงตัวที่ 50 เซนติเมตรต่อนาที เส้นลวดมีค่าการทนแรงดึงและความเครียด ณ จุดขาดเพิ่มขึ้น เมื่อความยาวเริ่มต้นของเส้นลวดเพิ่มขึ้นช่วง 5–20 เซนติเมตร ค่าการทนแรงดึงจนขาดเพิ่มจาก 2.5 GPa เป็น 5.1 GPa  ส่วนความเครียด ณ จุดขาดเพิ่มจาก 1.15 เป็น 2.56 ส่วนช่วงยืดหยุ่นสมบูรณ์ของเส้นลวดที่มีความยาวคงตัวที่ 5 เซนติเมตร ไม่ขึ้นกับอัตราการผิดรูปโดยมีค่าประมาณร้อยละ 20 และช่วงยืดหยุ่นสมบูรณ์มีค่าเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเป็นประมาณร้อยละ 35 เมื่อความยาวเริ่มต้นของเส้นลวดเพิ่มจาก 10 เป็น 20 เซนติเมตร ในขณะที่ค่ายังมอดุลัสลดลงจาก 1.4 GPa เป็น 0.8 GPa เมื่ออัตราการผิดรูปเพิ่มจาก 10 เป็น 50 เซนติเมตรต่อนาที ภาพวิดีโอและข้อมูลที่ได้เหมาะสำหรับการนำไปใช้เป็นสื่อการจัดการเรียนรู้ เรื่องสมบัติยืดหยุ่นของวัสดุ สำหรับผู้เรียนทั้งในระดับมัธยมศึกษาตอนต้นและมัธยมศึกษาตอนปลาย