นิตยสาร สสวท. ฉบับที่ 254

10 | นิตยสาร สสวท. ขั้นสรุป (เวลาประมาณ 10 นาที) นักเรียนร่วมกันอภิปรายเพื่อสรุปแนวคิดสำ �คัญเกี่ยวกับเครื่องกลอย่างง่ายที่ได้เรียนรู้มาจากกิจกรรมการเรียนรู้ ”เครื่องกล ช่วยรอดพ้นอุทกภัย” โดยครูให้ข้อเสนอแนะเพิ่มเติม จากนั้นให้นักเรียนบันทึกผลการสรุปแนวคิดสำ �คัญเกี่ยวกับเครื่องกลอย่างง่ายใน แบบบันทึกกิจกรรมซึ่งควรสรุปได้ตามแนวทางการสรุปดังต่อไปนี้ เครื่องกล (Machine) เป็นอุปกรณ์ที่ช่วยให้การทำ �งานสะดวกขึ้นหรือง่ายขึ้น หรือใช้แรงที่น้อยลง หรือช่วยในการผ่อนแรง เครื่องกลที่จัดเป็นเครื่องกลอย่างง่าย (Simple Machines) มี 6 ชนิด ได้แก่ คาน รอก พื้นเอียง ล้อกับเพลา ลิ่ม และสกรู การ ทำ �งานของเครื่องกลอย่างง่ายสามารถอธิบายได้ด้วยหลักการของงานและสมดุลกล ประกอบการพิจารณาประสิทธิภาพและการได้เปรียบ เชิงกลของเครื่องกลอย่างง่าย โดยเมื่อกำ �หนด F in เป็นขนาดของแรงที่ให้กับเครื่องกล F out เป็นขนาดของแรงที่ได้จากเครื่องกล S in เป็นระยะที่ออกแรงให้กับเครื่องกล และ S out เป็นระยะที่มีแรงกระทำ �จากเครื่องกล จะได้ว่า การได้เปรียบเชิงกล ( M.A. ) กรณีไม่มีแรงเสียดทานสามารถคำ �นวณได้จากสมการ M.A. = = การได้เปรียบเชิงกลกรณีมีแรงเสียดทานสามารถคำ �นวณได้จาก M.A. = เท่านั้น และเมื่อกำ �หนดให้ W in เป็นงานที่ให้กับเครื่องกล และ W out เป็นงานที่ได้จากเครื่องกล จะได้ว่า ประสิทธิภาพของเครื่องกลสามารถคำ �นวณได้จากสมการ Efficiency = x 100% ขั้นขยายความรู้ (เวลาประมาณ 70 นาที) ครูแจกเอกสารกิจกรรมและแบบบันทึกกิจกรรมที่ 2 ชี้แจงจุดประสงค์กิจกรรม และนำ �เสนอสถานการณ์ปัญหาเกี่ยวกับการ เตรียมพร้อมรับมือสถานการณ์อุทกภัย พร้อมระบุเงื่อนไขที่นักเรียนต้องพิจารณาในการแก้ปัญหา ดังนี้ สถานการณ์ปัญหา ในฤดูฝนบริเวณเหนือเขื่อนมีฝนตกหนักเป็นเวลานาน กรมชลประทานจึงจำ �เป็นต้องมีการระบายน้ำ �ที่มีปริมาณมากเกินกว่าที่ เขื่อนจะรับได้ออกจากเขื่อน กองอำ �นวยการน้ำ �แห่งชาติได้แจ้งเตือนภัยแก่บริเวณชุมชนของนักเรียนว่า ภายในอีก 1 สัปดาห์ อาจเกิด น้ำ �ท่วมสูงในชุมชน ขอให้ประชาชนเตรียมรับมือโดยเฉพาะการยกของขึ้นที่สูงเพื่อป้องกันความเสียหาย ให้นักเรียนใช้ความรู้เกี่ยวกับเครื่องกลอย่างง่ายออกแบบชุดเครื่องกลที่สามารถนำ �มาช่วยยกของขึ้นสูง ภายใต้เงื่อนไขที่กำ �หนด ดังนี้ 1) บริเวณที่จะยกของขึ้นไปไว้เป็นระเบียงบ้านที่มีรั้วสูงจากพื้น 4 เมตร ซึ่งประมาณเท่ากับความสูงของหลังคาบ้านชั้นเดียว หรือชั้นสองของบ้านที่มี 2 ชั้น 2) ตู้แต่ละใบมีน้ำ �หนัก 1,000 นิวตัน (ประมาณ 100 กิโลกรัม) ขนาด ยาว 1.5 เมตร กว้าง 0.8 เมตร และ สูง 1 เมตร ดังภาพ 6 F out F in F out F in W out W in S in S out