ั

โดย1 ็ ช ป ช้ั ั ศึ ป ี่ 3 1

รายงานนวัตกรรม“ THAILAND GO GREEN”

1. เดกชายกานต บูลยประมุข ชนมธยมศกษาปท 3/12. เด็กชายกฤตณัฐ คุมรักษา ช้ันมัธยมศึกษาปท่ี 2/23. เด็กชายเขตนคร บตุรโคษา ช้ันมัธยมศึกษาปท่ี 2/2 4. เด็กชายศรัณญ สนุทรศารทูล ช้ันมัธยมศึกษาปท่ี 2/2 5. เด็กชายชวนากร ศรีสวัสดิ์ ช้ันมัธยมศึกษาปท่ี 2/3

็ ้ ่

อาจารยท่ีปรึกษา

6. เด็กชายภดูิศ เสถียรวัฒนา ช้ันมัธยมศึกษาปท่ี 2/4

อาจารยทปรกษา1. นางแววยูง สุขสถิตย2. นายทวศีักดิ์ ภูชัย3. นางนิตยา พูลจันทร4 ั4. นางสาวกนยา สุพรรณกูล

โรงเรียนอนราชประสิทธิ์

โรงเรยนอนุราชประสทธ1/92 ถนนเล่ียงเมือง ตําบลบางกระสอ อําเภอเมือง จังหวัดนนทบุรี

สํานักงานเขตพ้ืนที่การศึกษา ประถมศึกษานนทบุรี เขต 1 จังหวัดนนทบุรีสํานักงานคณะกรรมการการศึกษาข้ันพ้ืนฐาน

1

บทท่ี 1 บทนํา

1. ท่ีมาและความสําคัญของโครงงาน

คนชุมชนเมืองในปจจุบันตองทํางานงานแขงกับเวลา ต่ืนเชากลับดึก จึงไมมีเวลาไดออกกําลังกาย จากผลการสํารวจพฤติกรรมการออกกําลังกายของคนไทยในป 2550 โดยสํานักงานสถิติแหงชาติ พบวา รอยละ 30 ของประชากรท้ังประเทศท่ีออกกําลังกาย โดยใชบริการสวนธารณะหรือฟตเนส (Fitness) (หนังสือพิมพขาวสด : 11 มกราคม 2553) ซ่ึงตองเสียคาใชจายคอนขางสูงเพราะเคร่ืองออกกําลังกาย มีราคาแพงเนื่องจากตองใชพลังงานไฟฟาเปนจํานวนมาก คนในชุมชนเมืองหันมาใสใจสุภาพกันมากข้ึน โดยเฉพาะการรับประทานอาหารและการออกกําลังกาย ในชวงเวลาท่ีจํากัดและเรงรีบ อาหารที่รับประทานกันสวนใหญ เปนอาหารฟาสฟูด ( fast food )เปนหลัก ทําใหคนจํานวนไมนอยนําเงินหลายพันบาทมาใชบริการกับศูนยออกกําลังกาย (ฟตเนส) เพื่อใหมีสุขภาพท่ีแข็งแรง ไมวาจะเปนคนหนุมสาว คนวัยกลางคน แมกระท่ังผูสูงอายุ ดังนั้น จึงมีการคิดส่ิงประดิษฐ เคร่ืองออกกําลังกาย ท่ีชวยใหคนในสังคม หันมาออกกําลังกายและยังไดรับประโยชนจากการออกกําลังกายดวย โดยมีสุขภาพรางกายท่ีแข็งแรงแลว ยังไดรับประโยชนจากการออกกําลังกายควบคูกันไป แตเคร่ืองออกกาํลังกายสวนใหญ ตองใชกระแสไฟฟา ทําใหส้ินเปลืองพลังงานไปเพื่อแลกประโยชนจากการออกกําลังกาย พลังงานเปนของมีคา ท่ีใชแลวหมดส้ินไป แตมีพลังงานท่ีเกิดข้ึนขณะออกกําลังกายท่ีทุกคนมองขามกันไป ไมสามารถนําพลังงานสวนนัน้มาใชประโยชนไดอยางคุมคา พลังงานท่ีไดจากการออกกําลังกายสามารถนํามาผลิตเปนพลังงานไฟฟาได

คณะผูจัดทําจงึคิดนวัตกรรม Energy Box ซ่ึงเปนเคร่ืองออกกําลังกายท่ีสามารถผลิตพลังงานไฟฟา โดยใชพลังงานกลจากการออกแรงดึงเคร่ืองออกกําลังกาย 2. จุดมุงหมายของการศึกษาคนควา

1. เพื่อสรางตนแบบของเคร่ืองออกกําลังกายผลิตพลังงานไฟฟา Energy Box 2. เพื่อสํารวจความพึงพอใจของผูใชท่ีมีตอเคร่ืองออกกําลังกายผลิตพลังงานไฟฟาจาก Energy Box

3. สมมุติฐานในการศึกษาคนควา สมมติฐานท่ี1 ถาออกกําลังกายดวยเคร่ืองออกกําลังกายผลิตพลังงานไฟฟา Energy Box แลว การ

ปลอยแกสเรือนกระจกเนื่องจากการใชพลังงานไฟฟาลดลง สมมติฐานท่ี 2 ถาเคร่ืองออกกําลังกายผลิตพลังงานไฟฟาจาก Energy Box ทําใหกลุมตัวอยางท่ี

ทดลองใชมีความพึงพอใจแลว ประชากรจะสนใจการออกกําลังกายมากขึ้น 4. ขอบเขตในการศึกษาหาความรู การทําโครงงานวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี เร่ือง Energy Box คร้ังนี้ ไดทดลองกับนักเรียน ช้ันมัธยมศึกษาปท่ี 1 – 6 โรงเรียนอนุราชประสิทธ์ิ สังกัดสํานักงานเขตพื้นท่ีการศึกษาประถมศึกษานนทบุรี

2

เขต 1 จังหวัดนนทบุรี จํานวน 50 คน ครูและผูปกครองนักเรียนโรงเรียนอนุราชประสิทธ์ิจํานวน 25 คน รวมท้ังส้ิน 75 คน 5. การกําหนดตัวแปรท่ีศึกษาของการทดลอง 5.1 ตัวแปรตน ตัวแปรของสมมติฐานท่ี 1 การออกกําลังกายดวยเคร่ืองออกกําลังกาย Energy Box ตัวแปรของสมมติฐานท่ี 2 เคร่ืองออกกําลังกาย Energy Box

5.2 ตัวแปรตาม ตัวแปรของสมมติฐานท่ี 1 การปลอยแกสเรือนกระจกเนื่องจากการใชพลังงานไฟฟาลดลง ตัวแปรของสมมติฐานท่ี 2 เคร่ืองออกกําลังกาย Energy Box ชวยลดภาวะโลกรอน

5.3 ตัวแปรควบคุม 1. เคร่ืองออกกําลังกาย Energy Box

2. ระยะเวลาในการใช 3. นักเรียน ครูและผูปกครอง

6. นิยามเชงิปฏิบัติการ 6.1 เคร่ืองออกกําลังกาย Energy Box คือ เคร่ืองออกกําลังกายท่ีสามารถผลิตพลังงานไฟฟา โดยใชพลังงานกลจากการออกแรงดึงเคร่ืองออกกําลังกาย

6.2 พลังงานสะอาด (green energy) คือ คําท่ีใชอธิบายความคิดท่ีเกี่ยวกับแหลงพลังงานท่ีเปนมิตรกับส่ิงแวดลอม โดยท่ัวไปจะหมายถึงพลังงานท่ีไมมีวันหมดและเปนแหลงพลังงานท่ีไมเปนมลพิษ พลังงานสะอาดประกอบดวยกระบวนการที่ใชพลังจากธรรมชาติ และเปนกระบวนการท่ีสามารถควบคุมใหมีมลพิษเพียงเล็กนอย ไดแก พลังงานชีวมวล พลังงานความรอนใตพิภพ พลังงานลม พลังงานนํ้า พลังงานแสงอาทิตย พลังงานจากปรากฏการณน้ําข้ึนน้ําลง พลังงานคล่ืน พลังงานจากพืชและ สัตว ซ่ึงพลังงานเหลานี้จัดอยูในหมวดหมูเดียวกัน

6.3 ความพึงพอใจ คือ ความพึงพอใจของผูใชท่ีมีตอ Energy Box 6.4 ความตระหนัก คือ การที่บุคคลแสดงวา มีความสํานึก มีความสํานึก และยอมรับถึงภาวการณ

เหตุการณใดเหตุการณหนึ่ง ซ่ึงสภาพแวดลอมในสังคมเปนส่ิงชวยในการแสดงออกซ่ึงพฤติกรรมนั้น 6.5 แกสเรือนกระจก คือ แกสท่ีมีอยูในบรรยากาศท่ีทําใหการสูญเสียความรอนสูหวงอวกาศลดลง

จึงมีผลตออุณหภูมิในบรรยากาศผานปรากฏการณเรือนกระจก ไดแก ไอน้ํา คารบอนไดออกไซด มีเทน ไนตรัสออกไซด โอโซน และ คลอโรฟลูโอโรคารบอน (Chlorofluorocarbon)

3

บทท่ี 2 เอกสารท่ีเก่ียวของ

โครงงานวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี เร่ือง Energy Box ของนักเรียนโรงเรียนอนรุาชประสิทธ์ิ สํานักงานเขตพื้นท่ีการศึกษาประถมศึกษานนทบุรี เขต 1 จังหวดันนทบุรี คณะผูจัดทําไดศึกษาเอกสาร ท่ีเกี่ยวของ ตามหัวขอตอไปนี้

1. การออกกําลังกายเพื่อสุขภาพ 2. การเกิดภาวะเรือนกระจก 3. พลังงานกล 4. ไดนาโม 5. รอก 6. แรงเสียดทาน 7. หลอดไดโอดเปลงแสง 8. เคร่ืองออกกําลังกาย Energy Box

1. การออกกําลังกายเพื่อสุขภาพ การออกกําลังกายเพื่อสุขภาพ คือ การออกกําลังกายเพ่ือเพิ่ม หรือคงไวซ่ึงความทนทานของระบบไหลเวยีนโลหติและปอด โดยมีขบวนการใชออกซิเจน ในขบวนการเผาผลาญ เพื่อใหเกิดพลังงาน สําหรับการ ออกกําลังกายอยางตอเนือ่ง จึงมีช่ือเรียกการออกกําลังกายชนดินีว้า AEROBIC EXERCISE ประโยชนตอสุขภาพ

1. ระบบไหลเวียนโลหิต 1.1 ทําใหกลามเนือ้หัวใจแข็งแรงมากขึ้น สามารถสูบฉีดโลหิตไดปริมาณมากข้ึน 1.2 เพิ่มหลอดโลหิตฝอยมาเล้ียงกลามเนื้อหวัใจมากข้ึน 1.3 ลดอัตราการเตนของหัวใจ ท้ังในขณะพกั และออกกําลังกาย ทําใหไมเหนื่อยงาย 1.4 ลดแรงตานทานสวนปลายของหลอดโลหิตฝอยทําใหความดันโลหิตลดลงท้ังขณะพัก และ

ออกกําลังกายลดความเส่ียงตอการเกิดโรคความดันโลหิตสูง 2. ระบบหายใจ 2.1 ความจุปอดเพิ่มข้ึน ทําใหการแลกเปล่ียนออกซิเจนมากข้ึน 2.2 เพิ่มปริมาณโลหิตไปสูปอด ทําใหการไหลเวยีนของปอดดีข้ึน 2.3 เพิ่มประสิทธิภาพในการแลกเปล่ียนแกสท่ีปอด ทําใหประสิทธิภาพการหายใจดีข้ึน 3. ระบบชีวเคมีในเลือด 3.1 ลดปริมาณคอเลสเตอรอล (Cholesterol) และไตรกลีเซอไรด (Triglyceride) จึงลดอัตราเส่ียง

4

ตอโรคหลอดเลือดหัวใจอุดตัน และโรคหลอดเลือดสมองอุดตัน 3.2 เพิ่ม HDL Cholesterol ซ่ึงชวยลดการเปนโรคหลอดเลือดหัวใจอุดตัน 3.3 ลดน้ําตาลสวนเกินในเลือด เปนการชวยปองกันโรคเบาหวาน

4. ระบบประสาทและจิตใจ 4.1 ลดความวิตกกังวลและคลายความเครียด 4.2 มีความสุขและรูสึกสบายใจจากสารเอนดอรฟน Endorphin ท่ีหล่ังออกมาจากสมองขณะออกกําลังกาย ขั้นตอนและหลักการในการปฏิบัต ิ

ถามีอายุมากกวา 35 ป ควรตรวจสุขภาพ วามีโรคหัวใจหรือไมกอนการออกกําลังกายชนิดนี้ ควรรูวิธีเหยียดและยืดกลามเน้ือ รวมท้ังอุนเคร่ือง (Warm up) และเบาเคร่ือง (Cool down) หลักในการปฏิบัติ เปนการใชกลามเนื้อมัดใหญอยางนอย 1 ใน 6 สวนของรางกาย ออกกําลังอยางสมํ่าเสมอ รูปแบบการออกกําลังกาย

มีหลากหลายชนิดเชน วิ่งเหยาะ, เดินเร็ว, ข่ีจักรยาน, วายน้ํา, เตนแอโรบิค, ฟุตบอล, บาสเก็ตบอล, เทนนิส, แบดมินตัน, ตระกรอขามตาขาย, วอลเลยบอล เปนตน ขอควรระวัง

ควรงดการออกกําลังกาย ในขณะเจ็บปวย มีไข พักผอนไมพอควรออกกําลังกายกอนอาหารหรือหลังอาหารหนักผานไป 3-4 ช่ัวโมง และดื่มน้ําอยางเพียงพอ ควรหลีกเล่ียงสภาพอากาศท่ีรอนจัด หนาวจัด ฝนฟาคะนอง มลภาวะมากสวมเสื้อผาท่ีเหมาะสมควรพักหากมีอาการแนนหนาอก คล่ืนไส อาเจียน และ ไปพบแพทย อุปสรรคท่ีทําใหคุณไมออกกําลังกาย คนสวนใหญทราบดีวาการออกกําลังกายเปนส่ิงท่ีดี และอยากออกกําลังกาย แตมักจะมีอุปสรรค นา ๆ นับประการที่มาขัดขวาง คุณเคยพบอุปสรรคเหลานี้กับตัวคุณเองหรือเปลา “ฉันมีธุระมาก ไมมีเวลา” ในสังคมท่ีรีบเรงในปจจุบัน ทุกคนมีภาระสวนตัวท่ีจะตองทํากันท้ังนั้น ยิ่งคุณมีธุระมาก คุณยิ่งตองออกกําลังกาย เพื่อเตรียมรางกายใหพรอมท่ีจะเผชิญกับปญหาตาง ๆ “ฉันไมชอบออกกําลังกาย” อยาทําอะไรฝนใจตัวเอง ถาคุณไมชอบออกกําลังกาย ลองสํารวจตัวเองวาคุณชอบทําอะไรที่ใชพลังงานบาง แลวลองทําส่ิงนั้นใหบอยข้ึนคุณไมจําเปนตองออกไปวิ่งเพื่อลดน้ําหนักถาคุณไมชอบ ยังมีกิจกรรมอ่ืน ๆท่ีใชพลังงานเชน ข่ีจักรยาน ทําสวน เตนรํา เลนโบวร่ิง เลนสเก็ต หรือตีปงปอง ถาตอนนี้คุณไมไดทํากิจกรรมเหลานี้เลย ลองนึกถึงอดีตและหาส่ิงท่ีคุณเคยทําและสนุกกับมัน ลองกลับมาทําส่ิงนั้นใหม“ฉันแกเกินไปแลว” ไมมีใครแกเกินไปสําหรับการออกกําลัง เพียงแตเลือกวิธีการออกกําลังกายท่ีเหมาะสมกับวัยของคุณเทานั้น จากการวิจัยพบวา ไมวาจะอยูในกลุมอายุใด จะไดประโยชนจากการออกกําลังกายเหมือนกัน“ฉันไมมีเวลาวางมากพอสําหรับการออกกําลัง” คุณไมจําเปนตองใชเวลามากขนาดนั้น เพียงคุณใชเวลาวาง เล็กๆนอย ท่ีมีอยูออกกําลัง เชนคุณอาจใชเวลาเลนกับสัตวล้ียงของคุณใหมากข้ึนหนอย หรือเดินมากข้ึนอีกหนอยขณะท่ีคุณกําลัง

5

ทํางาน“ฉันดูเหมือนตัวตลกท่ีฉันพยายามออกกําลัง” คุณไมไดดูเหมือนตัวตลก แตคุณกําลังดูเหมือนคนท่ีกําลังเดินไปถูกทาง และกําลังจะมีชีวิตท่ีดีข้ึนในไมชา“ดูเหมือนรางกายของฉันไมดีข้ึนเลย” อันที่จริงถาคุณลองบันทึกขอมูลตาง ๆ คุณจะพบวารางกายของคุณกําลังจะดีข้ึนเร่ือย ๆ เชน ลองบันทึกจํานวนช้ันท่ีคุณสามารถเดินข้ึนลงในแตละวัน หรือเวลาท่ีคุณใชในการเดินในแตละวัน คุณจะพบวาคุณกําลังพัฒนาไปเร่ือย“ในยุคเศรษฐกิจฝดเคืองแบบนี้ ฉันไมมีเงินท่ีจะไปออกกําลังตามสถานบริหารรางกาย หรือไมมีเงินซ้ือเคร่ืองมือท่ีใชในการออกกําลังกายไดหรอก” คุณไมจําเปนตองใชเงิน การทํางานบาน เปนการออกกําลังท่ีดีเชนเดียวกัน การเดินก็เปนการออกกําลังท่ีดี คุณอาจไปเดินตามสวนสาธารณะ หรือไปเดินเลนตามศูนยการคา“ฉันมักจะออกกําลังกายไดพักหนึ่งก็เลิก” ไมใชเพียงแตคุณท่ีเปนอยางนี้ พบวาคร่ึงหนึ่งของผูท่ีเร่ิมออกกําลังกาย หยุดออกกําลังภายใน 6 เดือน วิธีท่ีจะชวยไดคือ ลองคิดถึงการออกกําลังท่ีสมํ่าเสมอจะทําใหน้ําหนักคุณลดไดตอเนื่อง แตถาคุณหยุดออกกําลัง น้ําหนักคุณจะเพิ่มกลับมาใหม คุณตองเร่ิมใหมต้ังแตตนอีก - ออกกําลังเพิ่มข้ึนทีละนอย ใหรางกายของคุณคอย ๆปรับตัว คุณอาจเพิ่มเวลาออกกําลังมากข้ึน เพียง 5 นาทีในแตละเดือน - ทําส่ิงท่ีทําแลวรู สึกสนุกและไดออกกําลังดวย ลองหาเพื่อนมาออกกําลังดวยกัน - เปล่ียนแปลงกิจวัตรของคุณบาง อยาทําอะไรซํ้าซากท่ีอาจทําใหคุณเบ่ือ“ฉันมีโรคประจําตัว จะออกกําลังอยางไร” ถาคุณอวนมาก ต้ังครรภสูบบุหร่ีจัด เปนโรคหัวใจ ความดันโลหิตสูง เบาหวาน หอบหืด หรือโรคเร้ือรังอ่ืน ๆ คุณอาจจะตองปรึกษาแพทยกอนเลือกวิธีการออกกําลังท่ีเหมาะกับตัวคุณ 2. การเกิดภาวะเรือนกระจก ภาวะเรือนกระจกคือ ภาวะท่ีช้ันบรรยากาศของโลกกระทําตัวเสมือนกระจกท่ียอมใหรังสีคล่ืนส้ันผานลงมายังผิวโลกได แตจะดูดกลืนรังสีคล่ืน ยาวชวงอินฟราเรดท่ีแผออกจากพื้นผิวโลกเอาไวจากนั้นก็จะคายพลังงานความรอนใหกระจายอยูภายในช้ันบรรยากาศและพื้นผิวโลกจึงเปรียบเสมือน กระจกท่ีปกคลุมผิวโลกใหมีภาวะสมดุลทางอุณหภูมิ และเหมาะสมตอส่ิงมีชีวิตบนผิวโลก แตในปจจุบันมีแกสบางชนิดสะสมอยูในช้ันบรรยากาศมากเกินสมดุล ซ่ึงแกสเหลานี้ สามารถดูดกลืนรังสีคล่ืนยาวชวงอินฟราเรด และคายพลัง งานความรอนไดดี พื้นผิวโลกและช้ันบรรยากาศจึงมีอุณหภูมิสูงข้ึนสงผลกระทบตอสภาพภูมิอากาศของโลก และส่ิงมีชีวิตพื้นผิวโลกอยางมากมาย ในภาวะปกติช้ันบรรยากาศของโลกจะประกอบดวย โอโซนไอน้ําและแกสชนิดตาง ๆ ซ่ึงทําหนาท่ีกรองรังสีคล่ืนส้ันบางชนิดใหผานมาตกกระทบ พื้นผิวโลก รังสีคล่ืนส้ันท่ีตกกระทบพื้นผิวโลกนี้จะสะทอนกลับออกนอกช้ันบรรยากาศไปสวนหนึ่ง ท่ีเหลือพื้นผิวโลกท่ีประกอบดวยพื้นน้ํา พื้นดิน และ ส่ิงมีชีวิตจะดูดกลืนไว หลังจากนั้นก็จะคายพลังงานออกมาในรูปรังสีคล่ืนยาวชวงอินฟราเรดแผกระจายข้ึนสูช้ันบรรยากาศและแผกระจายออกนอกช้ัน บรรยากาศไปสวนหนึ่งอีกสวนหนึ่งนั้นช้ันบรรยากาศก็จะดูดกลืนไว และคายพลังงานความรอนออกมา ผลท่ีเกิดข้ึนคือทําใหโลกสามารถ รักษาสภาพ สมดุลทางอุณหภูมิไวไดจึงมีวัฏจักรน้ํา อากาศ และฤดูกาลตาง ๆ ดําเนินไปอยางสมดุลเอ้ืออํานวยตอการดํารงชีวิตพืชและสัตว โลกจึงเปรียบเสมือน เรือนปลูกพืชขนาดใหญท่ีมีไอน้ําและ

6

แกสตาง ๆ ในช้ันบรรยากาศเปนเสมือนกรอบกระจกท่ีคอยควบคุมอุณหภูมิ และวัฏจักรตาง ๆ ใหเปนไปอยางสมดุล แตในปจจุบันช้ันบรรยากาศของโลกมีปริมาณแกสบางชนิดมากเกิน สมดุลของธรรมชาติอันเปนผลมาจากฝมือมนุษย เชนแกสคารบอนไดออกไซด (CO2) แกสมีเทน (CH4) แกสคลอโรฟลูออโรคารบอน (CFC8) และแกสไนตรัสออกไซด (N 2O) เปนตนแกสเหลานี้มีคุณสมบัติพิเศษคือสามารถดูดกลืนและคายรังสีคล่ืนยาวชวงอินฟราเรดไดดีมาก ดังนั้นเม่ือพื้นผิวโลกคายรังสีอินฟราเรดข้ึนสูช้ัน บรรยากาศ แกสเหลานี้จะดูดกลืนรังสีอินฟราเรดเอาไว ตอจากนั้นมันก็จะคายความรอนสะสมอยูบริเวณพ้ืนผิวโลก และ ช้ันบรรยากาศเพิ่มมากข้ึน พื้น ผิวโลกจึงมีอุณหภูมิสูงข้ึน เราเรียกแกสท่ีทําใหเกิดภาวะแบบนี้วา "แกสเรือนกระจก (greenhouse gases)" แกสเรือนกระจกนอกจากจะสงผลกระทบตอการเพ่ิมอุณหภูมิของพื้นผิวโลกโดยตรงแลว มันยังสงผลกระทบโดยทางออมดวย กลาวคือมัน จะ ไปทําปฏิกิริยาเคมีกับแกสอ่ืน ๆ และเกิดเปนแกสเรือนกระจกชนิดใหมข้ึนมา หรือแกสเรือนกระจกบางชนิดอาจรวมตัวกับโอโซน ทําใหโอโซนในช้ันบรรยากาศ ลดนอยลงสงผลให รังสีคล่ืนส้ันท่ีสองผานช้ันโอโซนลงมายังพื้นผิวโลกไดมากข้ึนรวมท้ังปลอยใหรังสีท่ีทําอันตรายตอมนุษยและ ส่ิงมี ชีวิตสองผานลงมาทําอันตรายกับส่ิงมีชีวิตบนโลกไดดวยแกสเรือนกระจก ในช้ันบรรยากาศของโลกประกอบดวยแกสตาง ๆ หลายชนิดแตละชนิดมีการเปล่ียนแปลงเพิ่มข้ึน และลดลงตามคุณสมบัติทางเคมีของแกส แตละชนิด ดังนั้นแกสท่ีมีมากเกินสมดุลของช้ันบรรยากาศจะสะสมอยูในช้ันบรรยากาศ แกสบางชนิดสามารถสะสมอยูในช้ันบรรยากาศไดนานหลาย รอยป บางชนิดสะสมอยูไดในเวลาเพียงไมกี่ปก็สลายไป แกสเรือนกระจกท่ีกลาวถึงนี้ก็เชนกัน เนื่องจากมันมีปริมาณท่ีมากเกินสมดุลในช้ันบรรยากาศ มันจึงสะสมอยูในช้ันบรรยากาศและสะสมอยูไดเปนเวลานานหลายป เราอาจแบงแกสเรือนกระจกไดเปนสองพวกตามอายุการสะสมอยูในช้ันบรรยากาศ คือ พวกท่ีมีอายุการสะสมอยูในช้ันบรรยากาศไมนาน เนื่อง จากแกสเหลานี้สามารถ ทําปฏิกิริยาไดดีกับไอน้ํา หรือแกสอ่ืน ๆ จึงทําใหมันมีอายุสะสมเฉล่ียส้ัน สวนอีกพวกหน่ึงเปนแกสเรือนกระจกซ่ึงมีอายุสะสม เฉล่ียนานหลายป เชน แกสเรือนกระจก แกสมีเทน แกสไนตรัสออกไซด และแกสคลอโรฟลูออโรคารบอน เปนตน แกสเหลานี้นับเปนแกสท่ีเปนตัวการหลักของการเกิดภาวะเรือนกระจกเนื่องจากมันมีอายุสะสมเฉล่ียยาวนานและสามารถดูดกลืนรังสีอินฟราเรด ไดดีกวาแกสเรือนกระจกอ่ืน ๆท้ังยังสงผลกระทบใหผิวโลกมีอุณหภูมิสูงข้ึนโดยทางออมไดดวย แมวาจะมีการรณรงค เพื่อลดการปลด ปลอยแกสเรือน กระจก กันอยางกวางขวาง แตอัตราการเพ่ิมปริมาณแกสเรือนกระจกก็ยังมีมากข้ึนซ่ึงการเพ่ิมข้ึนนี้เปนผลมาจากฝมือมนุษยท้ังส้ิน 3. พลังงานกล เคร่ืองกล หมายถึง อุปกรณท่ีชวยผอนแรงหรืออํานวยความสะดวกหรือท้ังชวยผอนแรงและอํานวยความสะดวก

พลังงานกล เปนพลังงานท่ีอยูในรูปท่ีมีการเคล่ือนท่ีหรือเคล่ือนไหวไปมา โดยอยูในรูปของ พลังงานจลน นอกจากนี้พลังงานท่ีสะสมอยูในตัววัตถุเองท่ีพรอมจะเคล่ือนท่ีก็เปนพลังงานกลในรูปแบบของพลังงานศักย ดังนั้นพลังงานกลจึงสามารถอยูไดท้ังรูปแบบพลังงานจลนและพลังงานศักย พลังงานกลจึงเปนผลรวมของพลังท้ังสองเขาดวยกัน เชน น้ําท่ีอยูเหนือเข่ือนมีพลังกลอยูในรูปของพลังงานศักย เม่ือเปด

7

ประตูน้ําใหน้ําไหลลงมายังทายเข่ือน น้ําท่ีไหลจะอยูในรูปของพลังงานจลน คือการเคล่ือนท่ีลงมาอยางรวดเร็ว ขณะท่ีน้ําไหลมาใกลพื้นท่ีทายเข่ือนพลังศักยท่ีมีอยูเดิมจะลดลง แตพลังงานจลนจะเพิ่มข้ึน 4. ไดนาโม

เปนอุปกรณท่ีทําหนาท่ีเปล่ียนพลังงานกลใหเปนพลังงานไฟฟา มีสวนประกอบสําคัญ ไดแก ขดลวดท่ีพันอยูรอบแกน เรียกวา อาเมเจอร (Armature) แมเหล็ก 2 แทง หันข้ัวตางกันเขาหากัน เพื่อใหเกิดสนามแมเหล็กโดยจะมีเสนแรงแมเหล็กพุงจากข้ัวเหนือไปยังข้ัวใต และบริเวณข้ัวจะมีความเขมของสนามแมเหล็กมากกวาบริเวณอ่ืนๆ

หลักการเหนี่ยวนําใหเกิดกระแสไฟฟา หลักการเหน่ียวนําใหเกิดกระแสไฟฟาจากไดนาโม อาจทําไดดังนี้ การหมุนขดลวดตัดสนามแมเหล็ก จะทําใหสนามแมเหล็กเปล่ียนแปลง จึงเกิดกระแสไฟฟาข้ึน

ไมเคิล ฟาราเดย (Michael Faraday) นักวิทยาศาสตรชาวอังกฤษ (พ.ศ. 2334-2410) เปนผูคนพบหลักการที่วา “กระแสไฟฟาเหนี่ยวนําเกิดจากการเปล่ียนแปลงสนามแมเหล็กท่ีผานขดลวด”

ถาตองการสรางไดนาโมใหสามารถผลิตกระแสไฟฟาไดมากข้ึน สามารถทําไดดังนี้ เพิ่มจํานวนรอบของขดลวดหมุนขดลวดใหเร็วข้ึนเพิ่มแรงข้ัวแมเหล็ก ไดนาโมแบงออกเปน 2 ชนิด 1. ไดนาโมไฟฟากระแสสลับ AC Dynamo ประกอบดวยแทงแมเหล็ก 2 แทง ขดลวด และแหวนล่ืนโดยแหวนล่ืน 2 วงสัมผัสกับแปรงตัวนํา

ไฟฟาซ่ึงจะรับกระแสไฟฟาจากขดลวดออกสูวงจรภายนอก 2. ไดนาโมไฟฟากระแสตรง DC Dynamo ประกอบดวยแทงแมเหล็ก 2 แทง ขดลวด และแหวนแยกโดยแหวนแยกแตละอันสัมผัสกับแปรง

ตัวนําไฟฟาซ่ึงจะรับกระแสไฟฟาจากขดลวดออกสูวงจรภายนอก ไดนาโมกระแสตรง (Dirct current dynamo) หมายถึง ไดนาโมท่ีผลิตไฟกระแสตรง (D.C.)

สวนประกอบเหมือนกับไดนาโมกระแสสลับทุกอยางตางกันแตวงแหวนเทานั้น

รูปท่ี 1 ไดนาโมกระแสตรง

(ท่ีมา: http://sathaporn.exteen.com/images/m6032550g6/atom18.GIF)

8

ไดนาโมกระแสตรงใชวงแหวนผาซีก (Split ring) ซ่ึงเรียกวา คอมมิวเตเตอร (Commutate) แตละซีกมีลักษณะเปนคร่ึงวงกลมติดตออยูกับปลายของขดลวดปลายละซึก คร่ึงวงแหวนแตละซีกแตอยูกับแปรง แปรงละซีกแปรงท้ังสองติดตอกับวงจรภายนอกเพื่อนํากระแสไฟไปใชประโยชนดังรูปจากการดัดแปลงแหวนใหเปนคอมมิวเตเตอร เม่ือใชหลังงานกลมาหมุนขดลวดใหตัดเสนแรงแมเหล็กจะไดกระแสไฟฟาเหนี่ยวนําเขาสูวงจรภายนอก โดยมีทิศทางการไหลเพียงทิศเดียวตลอดเวลา กระแสไฟฟาท่ีไดจึงเปนไฟฟากระแสตรง (D.C.)

รูปท่ี 2 ไดนาโมกระแสสลับ

(ท่ีมา: http://sathaporn.exteen.com/images/m6032550g6/atom17.GIF) ไดนาโมท่ีผลิตกระแสไฟฟาสลับ (A.C.) ออกมาใชงาน กระแสสลับ คือ กระแสไฟฟาท่ีมีทิศทางการ

ไหลสลับไปกลับมาอยางรวดเร็วมากอยูตลอดเวลา ในไดนาโมท่ีใชงานจริงๆ ใชขดลวดตัวนําหลายขดใหเคล่ือนท่ีตัดเสนแรงแมเหล็กเราเรียกขดลวดตัวนําท่ีเคล่ือนท่ีในสนามแมเหล็กนี้วา อารมาเจอร (Armture) สําหรับการศึกษาเบ้ืองตนจะพิจารณาขดลวดพียงขดเดียว ไดนาโมกระแสสลับประกอบดวย แทงแมเหล็ก 2 แทง วางขั้วตางกันเขาหากัน และมีขดลวดตัวนําอยูตรงกลาง ดังรูป ปลายดานหน่ึงของขดลวดติดตอกับวงแหวนล่ืน (Slip ring) (R) อีกปลายหนึ่งของขดลวดติดอยูกับวงแหวนล่ืน R' วงแหวน R แตะอยูกับแปรง B สวนวงแหวน R' แตะอยูกับแปรง B' เม่ือขดลวดหมุดวงแหวนท้ังสองจะหมุนตามไปดวยโดยแตะกับแปรงอยูตลอดเวลา แปรงท้ังสองติดอยูกับวงจรภายนอกเพื่อนํากระแสไฟฟาออกไปใชประโยชนเม่ือใชพลังงานกลมาหมุนขดลวด ขดลวดเคล่ือนท่ีตัดเสนแรงแมเหล็ก กอใหเกิดแรงเคล่ือนไฟฟาเหนี่ยวนําข้ึนในขดลวด เม่ือขดลวดนี้ตอครบวงจรกับความตานทานภานนอกแลว ยอมไดกระแสไฟฟาเหนี่ยวนําไหลในวงจรเหนี่ยวนําไหลในวงจร 5. รอก

เปนเคร่ืองกลท่ีใชสําหรับยกของข้ึนท่ีสูงหรือหยอนลงไปในท่ีตํ่า รอกมีลักษณะเปนลอมหมุนไดคลองรอบตัวและมีเชือกพาดลอสําหรับยกตัวและดึงวัตถุ รอก แบงเปน 2 ประเภท คือ รอกเดี่ยว และรอกพวง

9

1. รอกเดี่ยว แบงเปนรอกเดีย่วตายตัวและรอกเดี่ยวเคล่ือนท่ี รอกเดี่ยวเคล่ือนท่ี เปนรอกท่ีเคล่ือนท่ีไดขณะท่ีใชงานวัตถุผูกติดกบัตัวรอกใชเชือกหนึ่งเสนพาดรอบลอโดยปลายขางหนึ่งผูกติดกับเพดาน ปลายอีกขางหนึ่งใชสําหรับดึง เม่ือดึงวัตถุข้ึนในแนวดิง่แรงท่ีใชดึงมีคาเทากับคร่ึงหนึ่งของน้ําหนกัของวตัถุ รอกเดี่ยวเคล่ือนท่ีเปนเคร่ืองกลท่ีชวยผอนแรง

รูปท่ี 3 รอกเดี่ยวเคล่ือนท่ี

(ท่ีมา http://www.stm.ac.th/Elearning/vit1/picture/topic_5_files/image002.gif) รอกเดี่ยวตายตัว รอกเดี่ยวตายตัว เปนรอกท่ีตรึงติดอยูกับท่ี ใชเชือกหน่ึงเสนพาดรอบลอโดยปลายขางหนึ่งผูกติดกับวัตถุปลายอีกขางหนึ่งใชสําหรับดึง เม่ือดึงวัตถุข้ึนในแนวดิ่งแรงที่ใชดึงจะมีคาเทากับน้ําหนกัของวตัถุ รอกเดี่ยวตายตัวไมชวยผอนแรงแตสามารถอํานวยความสะดวกในการทํางาน ตัวอยางเชน การชักธงชาติข้ึนสูยอดเสา การลําเลียงวสัดุอุปกรณท่ีใชในการกอสรางข้ึนท่ีสูง

รูปท่ี 4 รอกเดี่ยวตายตัว

(ท่ีมา http://www.stm.ac.th/Elearning/vit1/picture/topic_5_files/image001.gif) 2. รอกพวง รอกพวงแบงเปน 3 ระบบ

รอกพวงระบบท่ี 1 ประกอบดวยรอกเดีย่วเคล่ือนท่ีหลายตัวรอกแตละตัวมีเชือกคลองหน่ึงเสน โดยปลายขางหน่ึงผูกติดกับเพดาน ปลายอีกขางหนึ่งผูกกบัรอกตัวถัดไป วัตถุผูกติดกบัรอกตัวลางสุด เชือกท่ีคลองรอบรอกตัวบนสุดใชสําหรับดึง ดังรูป

10

รูปท่ี 5 รอกพวงระบบท่ี 1

(ท่ีมา http://www.stm.ac.th/Elearning/vit1/picture/topic_5_files/image003.gif) รอกพวงระบบท่ี 2 ประกอบดวยรอก 2 ตับ ตับบนแขวนติดเพดาน วตัถุผูกติดกับรอกตัวลางสุดของ ตับลาง ใชเชือกเสนเดยีวคลองรอบรอกทุกตัว โดยปลายขางหนึ่งผูกติดกับรอกตัวลางสุดของตัวบน หรือ ตัวบนสุดของตับลางปลายอีกขางหนึ่งใชสําหรับดึง ดังรูป

รูปท่ี 6 รอกพวงระบบท่ี 2

(ท่ีมา http://www.stm.ac.th/Elearning/vit1/picture/topic_5_files/image004.gif) รอกพวงระบบท่ี 3 ประกอบดวยรอกเดยีวตายตัว 1 ตัว ท่ีเหลือเปนรอกเดีย่วเคล่ือนท่ี ปลายขางหนึ่ง

ของเชือกท่ีคลองรอบรอกทุกตัวผูกติดกับคานตรงอันหนึ่งวัตถุผูกติดกับคานนี้ ปลายอีกขางหนึ่งของเชือกผูกกับรอกตัวถัดไป เหลือปลายสุดทายใชสําหรับดึง ดังรูป

รูปท่ี 7 รอกพวงระบบท่ี 3

(ท่ีมา http://www.stm.ac.th/Elearning/vit1/picture/topic_5_files/image005.gif)

11

6. แรงเสียดทาน แรงเสียดทาน (friction) เปนแรงท่ีเกิดข้ึนเม่ือวัตถุหนึ่งพยายามเคล่ือนท่ี หรือกําลังเคล่ือนท่ีไปบน

ผิวของอีกวัตถุ เนื่องจากมีแรงมากระทํา มีลักษณะท่ีสําคัญ ดังนี ้ 1. เกิดข้ึนระหวางผิวสัมผัสของวัตถุ 2. มีทิศทางตรงกันขามกับทิศทางท่ีวัตถุเคล่ือนท่ีหรือตรงขามทิศทางของแรงท่ีพยายามทําใหวตัถุเคล่ือนท่ี ประเภทของแรงเสียดทาน แรงเสียดทานมี 2 ประเภท คือ 1. แรงเสียดทานสถิต (static friction) คือ แรงเสียดทานท่ีเกดิข้ึนระหวางผิวสัมผัสของวัตถุ ในสภาวะท่ีวัตถุไดรับแรงกระทําแลวอยูนิ่ง 2. แรงเสียดทานจลน (kinetic friction) คือ แรงเสียดทานท่ีเกิดข้ึนระหวางผิวสัมผัสของวัตถุ ในสภาวะท่ีวัตถุไดรับแรงกระทําแลวเกดิการเคล่ือนท่ีดวยความเร็วคงท่ี ปจจัยท่ีมีผลตอแรงเสยีดทาน แรงเสียดทานระหวางผิวสัมผัสจะมีคามากหรือนอยข้ึนอยูกบั 1. แรงกดตัง้ฉากกับผวิสัมผัส ถาแรงกดตัวฉากกับผิวสัมผัสมากจะเกิดแรงเสียดทานมาก ถาแรงกดต้ังฉากกับผิวสัมผัสนอยจะเกิดแรงเสียดทานนอย 2. ลักษณะของผิวสัมผัส ถาผิวสัมผัสหยาบ ขรุขระจะเกิดแรงเสียดทานมาก ดงัรูป ก สวนผิวสัมผัสเรียบล่ืนจะเกิดแรงเสียดทานนอย 3. ชนิดของผิวสัมผัส เชน คอนกรีตกบัเหล็ก เหล็กกับไม จะเหน็วาผิวสัมผัสแตละคู มีความหยาบ ขรุขระ หรือเรียบล่ืน เปนมันแตกตางกัน ทําใหเกิดแรงเสียดทานไมเทากัน การลดแรงเสียดทาน

การลดแรงเสียดทานสามารถทําไดหลายวิธีดังนี ้1. การใชน้ํามันหลอล่ืนหรือจาระบ ี2. การใชระบบลูกปน 3. การใชอุปกรณตางๆ เชน ตลับลูกปน 4. การออกแบบรูปรางของยานพาหนะใหเพรียวลมทําใหลดแรงเสียดทาน

การเพิ่มแรงเสียดทาน การเพิ่มแรงเสียดทานในดานความปลอดภัยของมนษุย เชน 1. ยางรถยนตมีดอกยางเปนลวดลาย มีวัตถุประสงคเพื่อเพิ่มแรงเสียดทานระหวางลอกับถนน 2. การหยดุรถตองเพ่ิมแรงเสียดทานท่ีเบรก เพื่อหยดุหรือทําใหรถแลนชาลง 3. รองเทาบริเวณพืน้ตองมีลวดลาย เพื่อเพิม่แรงเสียดทานทําใหเวลาเดินไมล่ืนหกลมไดงาย

12

4. การปูพื้นหองน้ําควรใชกระเบ้ืองท่ีมีผิวขรุขระ เพื่อชวยเพิ่มแรงเสียดทาน เวลาเปยกน้ําจะได ไมล่ืนลม สมบัติของแรงเสียดทาน

1. แรงเสียดทานมีคาเปนศูนย เม่ือวัตถุไมมีแรงภายนอกมากระทํา 2. ขณะท่ีมีแรงภายนอกมากระทําตอวัตถุ และวัตถุยังไมเคล่ือนท่ี แรงเสียดทานท่ีเกิดข้ึนมีขนาด

ตาง ๆกัน ตามขนาดของแรงที่มากระทํา และแรงเสียดทานท่ีมีคามากท่ีสุดคือ แรงเสียดทานสถิต เปนแรงเสียดทานท่ีเกิดข้ึนเม่ือวัตถุเร่ิมเคล่ือนท่ี

3. แรงเสียดทานมีทิศทางตรงกันขามกับการเคล่ือนท่ีของวัตถุ 4. แรงเสียดทานสถิตมีคาสูงกวาแรงเสียดทานจลนเล็กนอย 5. แรงเสียดทานจะมีคามากหรือนอยข้ึนอยูกับลักษณะของผิวสัมผัส ผิวสัมผัสหยาบหรือขรุขระ

จะมีแรงเสียดทานมากกวาผิวเรียบและล่ืน 6. แรงเสียดทานข้ึนอยูกับน้ําหนักหรือแรงกดของวัตถุท่ีกดลงบนพื้น ถาน้ําหนักหรือแรงกดมาก

แรงเสียดทานก็จะมากข้ึนดวย 7. แรงเสียดทานไมข้ึนอยูกับขนาดหรือพื้นท่ีของผิวสัมผัส

7. หลอด ไดโอดเปลงแสง ไดโอดเปลงแสง (light-emitting diode) หรือท่ีเรามักจะเรียกวา ไดโอดเปลงแสง การที่เราสามารถมองเห็นแสงของ ไดโอดเปลงแสง นั้นเปนเพราะภายในตัว ไดโอดเปลงแสง เม่ือไดรับความตางศักยไฟฟา จะปลอยคล่ืนแสงออกมา โดยความถ่ีของคล่ืนแสงท่ีความถ่ีตางๆกัน จะทําใหเรามองเห็นเปนสีตางๆกันไปดวย หลอดไดโอดเปลงแสงท่ีเราเห็นมีขายกันตามรานอุปกรณอิเล็กทรอนิกสนั้นมีหลายแบบ แตละแบบนั้นจะมีหลักการทํางานเหมือนกัน

ไดโอดเปลงแสงแบบหลอดกลมสีแบบตางๆ จะมีสีเคลือบมองเห็นไดชัดเจน สีท่ีนิยมใชคือ สีแดง สีเขียว สีเหลือง สีสม เปนตน โดยขนาดของ ไดโอดเปลงแสง จะมีต้ังแตขนาด 3 มิลลิเมตร, 5 มิลลิเมตร,8 มิลลิเมตร, 10 มิลลิเมตร เปนตน

ไดโอดเปลงแสงแบบหลอดกลมแบบหลอดใส หรือท่ีเรามักจะเรียกวา ไดโอดเปลงแสงแบบซุปเปอรไบท โดยท่ีตัวหลอดเองจะเปนแบบใสเราจะไมมีทางรูเลยวา จะเปนสีอะไรจนกวาจะลองปอนไฟเขาไป ขนาดของไดโอดเปลงแสงแบบนี้จะมีเหมือนกับ หลอดสีตางๆ และมีสีใหเลือกเชนสีแดง สีเขียว สีน้ําเงิน สีเหลือง สีสม สีขาว เปนตน นอกจากนี้ยังมีไดโอดเปลงแสงแบบตัวถังเปนรูปส่ีเหล่ียม จะมี 4 ขา และมีสีใหเลือกใชมากมายเชน สีแดง สีน้ําเงิน สีเขียว สีสม สีขาว เปนตน ลักษณะของตัวถังไดโอดเปลงแสง จะทําจากสารกึ่งตัวนํา P และ N โดยจะมี 2 ขาในการใชงาน (ยกเวนบางประเภท เชน ไดโอดเปลงแสง แบบใหสีสองสีในหลอดเดยีวกันอาจจะมี 3 ขาได) โดยขาของ ไดโอดเปลงแสง จะมีช่ือเรียกดังนี ้

13

รูปท่ี แผนภาพการตอข้ัวไฟฟาของไดโอดเปลงแสง

(ท่ีมา: http://www.societyofrobots.com/images/electronics_led_diagram.png) ขา A หรือท่ีเรามักเรียกวาขา แอโนด (Anode) โดยขานีจ้ะตองปอนไฟบวก (+) ใหเทานั้น ขา K หรือท่ีเรามักเรียกวา ขา แคโทด (Cathode) โดยขานีจ้ะตองปอนไฟลบ (-) ใหเทานั้น ไดโอดเปลงแสงแบบหลอดจะสังเกตวาจะมีรอยบากอยูดานหนึ่ง โดยท่ัวไปตําแหนงรอยบากนี้จะ

แสดงตําแหนงขา K แต มันก็ไมจําเปนเสมอไปครับทางท่ีดีเราควรตรวจสอบดวยตัวเองจะดีกวา ซ่ึงจะอยูในหัวขอดางลางๆครับ ความตางศักยท่ีเราจะใชใหไดโอดเปลงแสงเปลงแสงไดจะอยูท่ีประมาณ 1.5 - 3โวลต โดยอาจะข้ึนอยูกับสีและคุณสมบัติเฉพาะตัวนั้นๆ โดยท่ัวไปจะใชท่ี 2.5 - 3 โวลต และ ไดโอดเปลงแสง จะมีกระแสไหลผาน (กระแสไบอัสตรง) ไดประมาณ 20 mA (มิลลิแอมแปร) 8. เคร่ืองออกกําลังกาย Energy Box

ในการประดิษฐเคร่ืองออกกาํลังกาย Energy Box มีวิธีดําเนินการดังนี ้1. ประชุม วางแผนการดําเนนิงาน และแบงหนาท่ีการทํางาน 2. ออกแบบเคร่ืองออกกําลังกาย Energy Box 3. จัดหาวัสดุอุปกรณ 4. ประกอบเคร่ืองตนแบบเคร่ืองออกกําลังกาย Energy Box 5. ทดสอบเคร่ืองตนแบบเคร่ืองออกกําลังกาย Energy Box 6. จัดทําแบบสอบสอบถามความพึงพอใจของผูใชท่ีมีตอเคร่ืองออกกําลังกาย Energy Box 7. วิเคราะหผลความพึงพอใจของผูใชท่ีมีตอเคร่ืองออกกําลังกาย Energy Box 8. สรุปการประดิษฐเคร่ืองออกกําลังกาย Energy Box

14

บทท่ี 3 วัสดุอุปกรณ และวิธีการ

วัสดุอุปกรณ

1. ไมอัด ขนาด 1x1 เมตร 2. ไดนาโม ขนาด 3 โวลต 3. เชือก 4. รางเชือก 5. ตะปู 1 นิ้ว 6. เล่ือย 7. คอน 8. สายไฟ 9. ปนยิงกาว 10. เชือกกระโดดพรอมดามจับ 11. ดิจิตอลมัลติมิเตอร

วิธีการประดิษฐเคร่ืองออกกําลังกาย Energy Box 1 ประชุม วางแผนการดําเนนิงาน และแบงหนาท่ีการทํางาน 2 ออกแบบเคร่ืองออกกําลังกาย Energy Box 3 จัดหาวัสดุอุปกรณ 4 ประกอบเคร่ืองตนแบบเคร่ืองออกกําลังกาย Energy Box 4.1 นําไมอัดมาตัดใหมีขนาด 20x20 เซนติเมตร จํานวน 2 แผน และขนาด 10x9 เซนติเมตร

จํานวน 3 แผน 4.2 เจาะรูใหมีขนาดพอใสไดนาโมได แลวขันนอตเพื่อยดึไดนาโม 4.3 นํารางเชือกมาใสตรงกลางเฟองของไดนาโมใชปนกาวบุตรงกลางรางเชือกใหเต็ม เพื่อใหรางเชือกไมหลุดออกจากไดนาโมขณะใชเคร่ือง 4.4 นํารอกมาวางไวขางไดนาโมท้ัง 2 ตัวซายและขวาและตอกตะปูเพือ่ยึดรอก 4.5 นําไมขนาด 10x9 เซนติเมตร มาเจาะรูขางซาย 1 แผน ขางขวา 1 แผน 4.6 นําไมขนาด 10x9 เซนติเมตร ท่ีเจาะรูแลวมาตอกตะปูใหติดกับไมขนาด 20x20

เซนติเมตรจนเปนกลองแบบที่ยังไมมีฝาประกบ 4.7 นําตัวเคร่ืองท่ีทําไวในขอ 1 – 4 มาประกอบ 4.8 นําปลายเชือกมารอยออกจากรูท่ีเจาะไวในขอ 5 ท้ังดานซาย และดานขวา 4.9 นําเชือกท่ีรอยออกมาแลวไปรอยเขากบัดามจับของเชือกกระโดดทั้งสองดาน

15

4.10 เจาะรูเพิม่ท่ีไมอีกสองดาน ๆ ละสองรู บน-ลาง 4.11 นําเชือกกระโดดมารอยใหเปนสายสะพายคลองหลัง 5 ทดสอบเคร่ืองตนแบบเคร่ืองออกกําลังกาย Energy Box 6 จัดทําแบบสอบถามความพึงพอใจของผูใชท่ีมีตอเคร่ืองออกกําลังกาย Energy Box 7 ทดลองเคร่ืองตนแบบกับกลุมตัวอยาง 8 กลุมตัวอยางทําแบบสอบถามความพึงพอใจของผูใชท่ีมีตอเคร่ืองออกกําลังกาย Energy Box 9 วิเคราะหผลความพึงพอใจของผูใชท่ีมีตอเคร่ืองออกกําลังกาย Energy Box 10 สรุปการประดิษฐเคร่ืองออกกําลังกาย Energy Box

16

บทท่ี 4 ผลการทดลอง

เคร่ืองออกกําลังกาย Energy Box

จากการทดลองประดิษฐเคร่ืองออกกําลังกาย Energy Box พบวาเม่ือออกแรงดึงเชือกไปมาอานคาความตางศักยไดสูงสุดท่ี 1.7 โวลต และกระแสไฟฟาท่ีไดอยูท่ี 60 มิลลิแอมแปร

17

บทท่ี 5 อภิปรายและสรุปผล

อภิปรายผลการศึกษา 5.1 ความพึงพอใจของผูใชท่ีมีตอเคร่ืองออกกําลังกาย Energy Box

ในการสํารวจความพึงพอใจของผูใชท่ีมีตอเครื่องออกกําลังกาย Energy Box ใชการสุมตัวยางจากนักเรียนโรงเรียนอนุราชประสิทธ์ิจํานวน 50 คน ครูโรงเรียนอนุราชประสิทธ์ิจํานวน 15 คน และผูปกครองนักเรียนโรงเรียนอนุราชประสิทธ์ิ จํานวน 10 คน และการแปลผลของแบบสํารวจในคร้ังนี้ไดพิจารณาระดับความพึงพอใจใน 5 ระดับ ตามมาตรวัดลิเคิรท (Likert’s Scale) ซ่ึงมีรายละเอียดดังนี้

รายละเอียด จํานวน เปอรเซ็นต ประชากร 75 100 นักเรียน ช้ันมัธยมศึกษาปท่ี 1 ช้ันมัธยมศึกษาปท่ี 2 ช้ันมัธยมศึกษาปท่ี 3 ช้ันมัธยมศึกษาปท่ี 4 ช้ันมัธยมศึกษาปท่ี 5 ช้ันมัธยมศึกษาปท่ี 6

50 10 10 10 10 5 5

66.67 13.33 13.33 13.33 13.33 6.67 6.67

ผูปกครอง 10 13.33 ครู 15 20.00 ตารางท่ี 1 สถิติวิเคราะหเกีย่วกับผูทําแบบสอบถามแยกประเภทตามสถานะทางสังคมไดแกนักเรียน ครู และผูปกครอง จากตารางท่ี 1 พบวาผูตอบแบบสอบถามประกอบดวยนกัเรียนจํานวน 50 คน คิดเปนรอยละ 66.67 เปอรเซ็นต ผูปกครองนักเรียนโรงเรียนอนรุาชประสิทธ์ิ จํานวน 10 คน คิดเปนรอยละ 13.33 และครูโรงเรียนอนุราชประสิทธ์ิ จํานวน 15 คน คิดเปนรอยละ 20.00

18

รายละเอียด จํานวน เปอรเซ็นต กิจกรรมท่ีปฏิบัติหากไมไดออกกําลังกาย 75 100 เลนเกม นักเรียน ครู ผูปกครอง

21 18 3 0

27.78 24.00 4.00 0.00

ดูทีว ี นักเรียน ครู ผูปกครอง

21 12 8 1

27.78 16.00 10.67 1.33

อานหนังสือ นักเรียน ครู ผูปกครอง

17 10 5 2

22.22 13.33 6.67 2.67

นอน นักเรียน ครู ผูปกครอง

13 10 2 1

16.67 13.33 2.67 1.33

อ่ืนๆ นักเรียน ครู ผูปกครอง

4 0 2 2

5.56 0.00 2.67 2.67

ตารางท่ี 2 สถิติวิเคราะหเกีย่วกับกจิกรรมท่ีผูผูทําแบบสอบถามจะทําเม่ือไมไดออกกําลังกา จากขอมูลขางตน พบวากิจกรรมท่ีผูทดลองใชเคร่ืองออกกําลังกาย Energy Box ทําเม่ือไมไดออกกําลังกาย จะเกี่ยวของกับการใชพลังงานไฟฟาเสมอ ดังนั้นเม่ือคํานวณการลดปริมาณการปลอยกาซเรือนกระจก เม่ือใช Energy Box ในการออกกําลังกาย 1 ช่ัวโมงตอวัน โดยใชผลการคํานวณจากเว็บไซต http://thaicfcalculator.tgo.or.th ภายใตเง่ือนไขผูอยูอาศัยเพียง 1 คน ในเวลา 1 ป ไดผลดังนี้

19

เคร่ืองใชไฟฟาท่ีเราไมตองเปดเม่ือใช Energy Box ตันคารบอนไดออกไซดเทียบเทาตอป หลอดไฟฟาแบบหลอดไส ขนาด 25 วัตต จํานวน 1 ดวง 0.01 หลอดไฟฟาแบบหลอดไส ขนาด 40 วัตต จํานวน 1 ดวง 0.01 หลอดไฟฟาแบบหลอดไส ขนาด 60 วัตต จํานวน 1 ดวง 0.01 หลอดไฟฟาแบบหลอดไส ขนาด 100 วัตต จํานวน 1 ดวง 0.02 หลอดไฟฟาแบบหลอดฟลูออเรสเซนต ขนาด 18 วัตต จํานวน 1 ดวง

0.01

หลอดไฟฟาแบบหลอดฟลูออเรสเซนต ขนาด 36 วัตต จํานวน 1 ดวง

0.02

หลอดไฟฟาแบบหลอดตะเกียบ ขนาด 20 วัตต จํานวน 1 ดวง 0.01 หลอดไฟฟาแบบหลอดคอมแพ็คฟลูออเรสเซนต ขนาด 25 วัตต จํานวน 1 ดวง

0.01

พัดลมต้ังพื้นขนาด 16 นิ้ว จํานวน 1 ตัว 0.01 โทรทัศนสีจอ CRT ขนาด 14 นิ้ว จํานวน 1 เคร่ือง 0.01 โทรทัศนสีจอ CRT ขนาด 20 นิ้ว จํานวน 1 เคร่ือง 0.02 โทรทัศนสีจอ CRT ขนาด 21 นิ้ว จํานวน 1 เคร่ือง 0.02 คอมพิวเตอรแบบตั้งโตะ ขนาดจอ 14 นิ้ว จํานวน 1 เคร่ือง 0.01 คอมพิวเตอรแบบตั้งโตะ ขนาดจอ 15 นิ้ว จํานวน 1 เคร่ือง 0.01 คอมพิวเตอรแบบตั้งโตะ ขนาดจอ 17 นิ้ว จํานวน 1 เคร่ือง 0.02 เคร่ืองปรับอากาศ ขนาด 9,000 btu จํานวน 1 เคร่ือง 0.11 เคร่ืองปรับอากาศ ขนาด 12,000 btu จํานวน 1 เคร่ือง 0.13 เคร่ืองปรับอากาศ ขนาด 12,500 btu จํานวน 1 เคร่ือง 0.16

20

รายการ

ระดับความพงึพอใจ

รวม (%

)

เห็นดว

ยอยาง

ยิ่ง

เห็นดว

ย

ไมแน

ใจ

ไมเห็น

ดวย

ไมเห็น

ดวยอ

ยางยิง่

1 รูปลักษณของ Energy Box

1 ความสวยงาม 16.67 55.56 16.67 5.56 5.56 100

2 ความแข็งแรง 27.78 50.00 16.67 5.56 0.00 100

3 ความสะดวกในการใช 16.67 11.11 27.78 27.78 16.67 100

4 ความคิดสรางสรรค 61.11 38.89 0.00 0.00 0.00 100

5 น้ําหนกัตัวเคร่ือง 11.11 16.67 27.78 33.33 11.11 100

2 การใชงาน Energy Box

1 Energy Box ชวยสองสวางในเวลากลางคืนได 22.22 38.89 27.78 5.56 5.56 100 2 Energy Box ชวยลดอุบัติเหตุท่ีเกิดจากการวิ่งริมถนนในบริเวณท่ีแสงนอยได 16.67 55.56 16.67 5.56 5.56 100 3 Energy Box ชวยเพิ่มความปลอดภัยในการออกกําลังกายเวลากลางคืนได 11.11 44.44 33.33 5.56 5.56 100

4 หลังจากทดลองใช Energy Box แลวทานรูสึกอยากออกกําลังกาย 5.56 44.44 38.89 11.11 0.00 100

5 Energy Box ตองมีการพัฒนาตอ 44.44 55.56 0.00 0.00 0.00 100

6 หากมีการพฒันา Energy Box ในรุนสมบูรณทานจะเลือกใช Energy Boxเปนสวนหน่ึงในการออกกําลังกาย 33.33 44.44 22.22 0.00 0.00 100 7 Energy Box จะชวยใหทานลดการใชพลังงาน เชน การใชเคร่ืองใชไฟฟา การใชน้ํามัน และตระหนกัถึงคุณคาของการออกกําลังกาย 33.33 50.00 16.67 0.00 0.00 100

ตารางท่ี 3 สถิติวิเคราะหความพึงพอใจของผูใชท่ีมีตอเคร่ืองออกกําลังกาย Energy Box ในรูปของรอยละ

21

สรุปผลการศึกษา จากการทดลอง เคร่ืองออกกําลังกายผลิตพลังงานไฟฟาจาก Energy Box ดวยการ

วิ่งออกกําลังกาย สามารถนําพลังงานท่ีไดจากการออกกําลังกายมาผลิตเปนพลังงานไฟฟาทําให หลอดไฟสวาง ชวยประหยัดพลังงาน และทําใหมีสุขภาพรางกายท่ีแข็งแรง

ประโยชนท่ีคาดวาจะไดรับ 1. ไดตนแบบเคร่ืองออกกําลังกายผลิตพลังงานไฟฟาจาก Energy Box 2. ชวยประหยดัพลังงาน 3. ทําใหผูใชมีสุขภาพแข็งแรง

ขอเสนอแนะ 1. ควรทําฝากลองแบบเปด-ปดได เพื่องายตอการซอมแซม 2. ควรออกแบบใหมีรูปแบบใหเหมาะสมตอการใชงานมากข้ึน 3. ควรนําไปพฒันาตอโดยการใชอุปกรณ ท่ีมีคุณภาพ หางายและคงทน

22

บรรณานุกรม

[1] ทวีศักดิ์ ภูชัย และคณะ . ไฟฟาเพื่อชีวิต. http://www.thaigoodview.com/library/contest2552/type1/science03/11/Electricity-web/index.html. 26 ตุลาคม 2553

[2] มนตรี งามอัครกุล และคณะ. บทเรียน Online วิชาวิทยาศาสตร ระดับชั้นมัธยมศึกษาตอนตน เร่ือง เคร่ืองผอนแรง. http://www.stm.ac.th/Elearning/vit1/topic_5_1.htm. 30 ตุลาคม 2553

1

ภาคผนวก ภาพวัสด/ุอุปกรณ

ภาพแสดงขั้นตอนในการทําเคร่ืองออกกําลังกายผลิตพลังงานไฟฟาจาก Energy Box

1 . นําไมอัดมาตัดใหมีขนาด 20x20 เซนติเมตร จํานวน 2 แผน และขนาด 10x9 เซนติเมตร จํานวน 3 แผน

2. เจาะรูใหมีขนาดพอใสไดนาโมได แลวขันนอตเพ่ือยดึไดนาโม

3. นํารางเชือกมาใสตรงกลางเฟองของไดนาโมใชปนกาวบุตรงกลางรางเชือกใหเต็ม เพื่อใหรางเชือกไมหลุดออกจากไดนาโมขณะใชเคร่ือง และนํารอกมาวางไวขางไดนาโมท้ัง 2 ตัวซายและขวาและตอกตะปูเพื่อยึดรอก

2

4. นําไมขนาด 10x9 เซนติเมตร ท่ีเจาะรูแลวมาตอกตะปูใหติดกับไมขนาด 20x20 เซนติเมตรจนเปนกลองแบบท่ียังไมมีฝาประกบ

5. นําตัวเคร่ืองท่ีทําไวในขอ 1 – 4 มาประกอบ จากนั้นนําเชือกท่ีรอยออกมาแลวไปรอยเขากับดาม

จับของเชือกกระโดดท้ังสองดาน และ เจาะรูเพิ่มท่ีไมอีกสองดาน ๆ ละสองรู บน-ลาง

6. นําเชือกกระโดดมารอยใหเปนสายสะพายคลองหลัง

������������ �������� ������������������������ Energy Box

�)���*��� �������������� ����������������� �������� �������������� !� Energy Box ������������,���-��-.����/���.��� �,0.�0�1�213�� !�-. 4�5����������������!���ก�.7 2 �

���� 1 �����,������ ������� ����������� ���� 2 �0������������ ��������,����� Energy Box

��+��� 1 �����-��*����+������������������

�)���*��� ������.�0�1:;<���!����������-�ก>,������������������ Energy Box ����������0��ก�ก�� 1� ��ก�������3�5?,� �ก�/����������>! !�-.�,�����@

1.1 ����-�ก>, _______________________________________________________

1.2 ����� (�,��ก �� 1 ���)

���4�����5�>���.�0�1�21E ก,>!����0ก�����5��� ______________

ก���54�����5�>���.�0�1�21E �0�����25�F�ก:�.G��� ___/___

���I (�0�>) ____________________________________________

1.3 ก����กก��,�ก�5 (�,��ก �� 1 ���)

�>ก� �.��?<,0 3-6 ���� �.��?<,0 1-2 ���� ��5ก�!� 1 ���� !��.��?<

1.4 ,ก:M0ก����กก��,�ก�5�������.7.�0 ����ก����>� (�,��ก �� 1 ���)

�1�� ��1 NO �� (Fitness)

ก�T� (�0�>) _____________________ ���I (�0�>) ___________________

1.5 �!���5������������กก��,�ก�5?���-�! -�! ��5 (�0�>) ____________________

1.6 ����!�-�!��กก��,�ก�5�!� 0����0-� (�0�>) __________________________________________

��+��� 2 ������ ���������������-����� Energy Box

�)���*��� ก�>M�����������?��5 / ,���!����� ��ก������1��?@����!���ก����>�

������ �������

��/ก��

12+�

� /�/

���/3��

12+�

� /

4���+

���

4��1

2+�� /

4��1

2+�� /

�/���

/3��

2.1 ��.,ก:M<��� Energy Box 2.1.1 ������5��� 2.1.2 ������@���� 2.1.3 �����0��ก�ก����� 2.1.4 �����1����������< 2.1.5 ���?ก �������� 2.2 ก������� Energy Box 2.2.1 Energy Box �!�5�!����!�����,�ก,����-�� 2.2.2 Energy Box �!�5,��>� 1�? >����ก1� �กก���1���1�����1��M��������5-��

2.2.3 Energy Box �!�5��1������.,��35�ก����กก��,�ก�5��,�ก,����-��

2.2.4 ?,� �ก��,����� Energy Box �,���!������ก�5�ก��กก��,�ก�5

2.2.5 Energy Box �����ก���/� !� 2.2.6 ?�ก��ก���/� Energy Box ��>!�����M<�!� 0�,��ก��� Energy Box�.7�!�?����ก����กก��,�ก�5

2.2.7 Energy Box 0�!�5�?��!�,�ก������,��� ��! ก���������������-NNW� ก��������� �,0 �0?ก����>M�!����ก����กก��,�ก�5

�������0��1��� 1� ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________