โครงงานวิทยาศาสตร์ เรื่อง
คลื่นการเดินของกิ้งกือ
|
|
จากการศึกษาการเดินของกิ้งกือ การทดลองขั้นแรก พบว่าการเคลื่อนที่ของขามีลักษณะเป็นคลื่นใน 3 มิติ โดยมีอัตราเร็ว ความยาวคลื่น และความถี่ ที่วัดได้ สอดคล้องกับสมการ |
|
| ลำดับต่อมา พิจารณาการเคลื่อนที่ของขาจากด้านท้อง เมื่อนำค่ามุมที่ขากิ้งกือเบนจากแนวสมดุลกับลำดับที่ของขานั้นๆ มาวิเคราะห์การถดถอยแล้วพบว่ามีความสัมพันธ์สอดคล้องกับสมการคลื่นไซน์ |
 |
โดยที่ค่าคงที่คำนวณได้จากการวิเคราะห์การถดถอยมีค่าความยาวคลื่น ความถี่ หรือค่าแอมปลิจูดสัมพันธ์กับการทดลองตอนแรกทั้งสิ้น
จากการสังเกตการเปลี่ยนตำแหน่งของปลายขาจากแนวข้าง โดยกำหนด(plot) ตำแหน่งของปลายขาของกิ้งกือจากภาพถ่าย พบว่าการเรียงตัวของเขาจะอยู่ในลักษณะเส้นโค้งคล้ายครึ่งวงกลมที่วางหงายต่อๆ กันอยู่ แต่การวิเคราะห์การถดถอยของข้อมูลตำแหน่งของปลายขานั้นล้มเหลว
จากการพิจารณาการเปลี่ยนตำแหน่งของปลายขาแต่ละขา หากผู้สังเกตมีความเร็วเท่ากับตัวกิ้งกือจะสังเกตเห็นว่าแต่ละขาของกิ้งกือจะหมุนวนเป็นส่วนหนึ่งของวงกลม จึงได้ว่าเมื่อผู้สังเกตหยุดนิ่งจะสังเกตเห็นทางเดินของขานั้นๆ เป็นส่วนหนึ่งของการเคลื่อนที่แบบไซคลอยด์ อาศัยข้อมูลจากการทดลองตอนที่ 1 และ 2 จะได้สมการของการเปลี่ยนตำแหน่งของปลายขาใดๆ ของกิ้งกือ ณ เวลาใดๆ เป็น |
 |
| การศึกษาลักษณะการเดินนี้นับได้ว่าเป็นเพียงการศึกษาเบื้องต้น แต่เป็นพื้นฐานที่สำคัญเพราะเป็นการริเริ่มศึกษาเกี่ยวกับการเดินของกิ้งกือในทางฟิสิกส์ และพบว่าเรื่องการเดินของกิ้งกือนี้ยังมีอีกหลายแง่มุมที่น่าสนใจศึกษา เช่น การวิเคราะห์การเดินเลี้ยวโค้ง การวิเคราะห์การเดินบนผิวโค้งต่างๆ รวมถึงการประยุกต์ใช้ให้กว้างขวาง ซึ่งผู้จัดทำโครงงานได้ตั้งใจว่าจะทำการศึกษาวิจัยต่อไป |
|
|
| |
โดย...
อาจารย์ที่ปรึกษา |
1. นายจารุพล สถิรพงษะสุทธิ
2. นายณัฐดนัย ปุณณะนิธิ
3. นายภูมิยศ วิมลกิตติวัฒน์
อาจารย์นิพนธ์ ศรีนฤมล
โรงเรียนเตรียมอุดมศึกษา กรุงเทพฯ
|
|