ผลของรูปร่างและพื้นที่ต้านอากาศของวัสดุต่อการสั่นแบบหน่วงของระบบมวลสปริง
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาอิทธิพลของรูปร่างและขนาดของพื้นที่ต้านอากาศที่มีต่อคาบการสั่นและค่าคงตัวของความหน่วงเนื่องจากอากาศของระบบมวลสปริง ด้วยการบันทึกภาพการสั่นด้วยกล้องจากโทรศัพท์เคลื่อนที่และวิเคราะห์ผลด้วยโปรแกรมแทรคเกอร์ พื้นที่ต้านอากาศที่ทำจากฟิวเจอร์บอร์ดมี 3 รูปแบบ ได้แก่ แบบสามเหลี่ยมด้านเท่า แบบสี่เหลี่ยมจัตุรัส และแบบวงกลม ผลการวิจัยพบว่าคาบการสั่นระบบมวลสปริงตามแนวดิ่งที่มีมวลถ่วงรวมคงตัวที่ 180 กรัม ไม่ขึ้นกับรูปร่างของพื้นที่ต้านอากาศ แต่มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นตามขนาดพื้นที่ดังสมการ T(s)=1.2525+5.3254x10-5A เมื่อ A คือ พื้นที่ต้านอากาศที่มีขนาดระหว่าง 25–707 ตารางเซนติเมตร ค่าคงตัวของการหน่วงเนื่องจากอากาศมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นตามพื้นที่ในรูปแบบสมการโพลิโนเมียลกำลังสองและขึ้นกับรูปร่างของพื้นที่ต้านอากาศซึ่งมีค่าอยู่ระหว่าง 1–17 มิลลินิวตัน·วินาทีต่อเมตรโดยค่าคงตัวของการหน่วงเนื่องจากอากาศกรณีพื้นที่ต้านอากาศแบบสี่เหลี่ยมจัตุรัสมีค่ามากกว่ากรณีของพื้นสามเหลี่ยมด้านเท่าและพื้นที่แบบวงกลมเล็กน้อย ตามลำดับ
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
- เนื้อหาต้นฉบับที่ปรากฏในวารสารเป็นความรับผิดชอบของผู้เขียน ทั้งนี้ไม่รวมความผิดพลาดอันเกิดจากเทคนิคการพิมพ์
- ลิขสิทธิ์ต้นฉบับที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ ซายน์เทค มรภ.ภูเก็ต ถือเป็นกรรมสิทธิ์ของวารสารวิชาการ ซายน์เทค มรภ.ภูเก็ต
References
(1) Brown, D., & Cox, A. J. (2009). Innovative uses of video analysis. The Physics Teacher, 47(3), 145–150.
(2) Kaewsutthi, C., & Wattanakasiwich, P. (2011). Student learning experiences from drag experiments using high speed video analysis (pp. 181–186). In Proceedings of the Australian Conference on Science and Mathematics Education. Australia.
(3) Wee, L. K., Tan, K. K., Leong, T. K., & Tan, C. (2015). Using tracker to understand ‘toss up’ and free fall motion: A case study. Physics Education, 50(4), 436–442.
(4) Poonyawatpornkul, J., & Wattanakasiwich, P. (2015). High-speed video analysis of a rolling disc in three dimensions. European Journal of Physics, 36(6), 1–13.
(5) Poonyawatpornkul, J., & Luksameevanish, V. (2018). High speed video technique analysis of an object moving on an inclined plane. Naresuan University International Journal of Science, 15(2), 16–24.
(6) Chiriacescu, B., Chiriacescu, F. S., Miron, C., Berlic, C., & Bama, V. (2020). Arduino and tracker video-didactic tools for study of the kater pendulum physical experiment. Romanian Reports in Physics, 72, 901.
(7) Poonyawatpornkul, J., Mangmee, K., & Methakeson, O. (2022). Oscillation of full and partial ring pendulum: Physics laboratory experiment. Science & Technology Asia, 27(3), 85–94.
(8) Poonyawatpornkul, J., Snguanrat, B., & Chaiworn, P. (2024). A low-cost method for quantifying bouncing ball dynamics with smartphone video. Physics Education, 59, 065020.
(9) สิริญญา นินนันท์, และจิตรา เกตุแก้ว. (2562). ผลของแรงต้านอากาศต่อการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกส์ของระบบมวล-สปริง (หน้า 1130–1139). ใน การประชุมวิชาการและนำเสนอผลงานวิจัยระดับชาติและนานาชาติ ครั้งที่ 10. กรุงเทพฯ: มหาวิทยาลัยราชภัฏสวนสุนันทา.
(10) พัฒนพงษ์ โพสพเจริญกุล, และอธิก สันกลกิจ. (2565). ศึกษาอิทธิพลของแรงต้านอากาศต่อการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกส์ของมวลติดสปริงโดยใช้กล้องวิดีโอความเร็วสูงจากกล้องโทรศัพท์เคลื่อนที่ และโปรแกรม tracker. รายงานการวิจัย. เชียงใหม่: มหาวิทยาลัยราชภัฏเชียงใหม่.
(11) Fowles, G. R., & Cassiday, G. L. (2005). Analytical mechanics (7th ed.). Belmont, CA: Thomson Brooks/Code.
(12) Hinkle, D. E., William, W., & Stephen, G. J. (1998). Applied statistics for the behavior sciences (4th ed.). New York: Houghton Mifflin.
(13) Aziz, E. S., Sven, E., & Chassapis, C. (2008). Online wind tunnel laboratory. In Proceedings of the 2008 ASEE Annual Conference and Exposition. Pittsburgh, USA.