The words you are searching are inside this book. To get more targeted content, please make full-text search by clicking here.

การทดลองผ่าน smartphone

Discover the best professional documents and content resources in AnyFlip Document Base.
Search
Published by chimsunkh, 2022-03-25 01:39:20

การทดลองผ่าน smartphone

การทดลองผ่าน smartphone

คำนำ

ในสภาพการจัดการเรียนการสอนในภาวการณ์แพร่ระบาดของเชื้อไวรัสโคโรนา 2019 ทำให้การจัด
การเรียนการสอนในห้องเรียนถูกลดบทบาทลง โดยเฉพาะในวิชาวิทยาศาสตร์ที่ต้องทำการทดลอง นักเรียน
ไมส่ ามารถทำการทดลองได้ที่โรงเรยี น แต่ด้วยการพฒั นาเซน็ เซอร์ในสมาร์ทโฟนทำใหน้ กั เรยี นสามารถทำการทดลอง
ไดจ้ ากทบ่ี ้าน ซงึ่ เป็นประโยชน์ต่อครูและนักเรยี น ทำให้การเรียนการสอนฟิสิกส์ไม่น่าเบ่ืออีกต่อไป คณะผู้เรียบเรียง
จึงได้ศึกษาและค้าหา Application ที่สามารถช่วยให้การทดลองทดลองฟิสิกส์สามารถทำได้ที่บ้านผ่านเซ็นเซอร์ใน
สมาร์ทโฟน พบว่า Application Phyphox ที่พัฒนาโดยคณะผู้วิจัยจาก RWTH Aachen University ที่ใช้สำหรับ
การทดลองกับนักศึกษาของมหาวิทยาลัยในระดับปริญญาโท สามารถนำมาประยุกต์ใช้ในการทดลองฟิสิกส์ใน
โรงเรียนได้ โดย นายณัฐวิญญ์ สิรเดชธราทิพย์ ครูชำนาญการ สถาบันพัฒนาครู คณาจารย์ และบุคลากรทาง
การศึกษา สำนักงานปลัดกระทรวงศึกษาธิการ เป็นผู้แปลและเรียบเรียง และ น.ส.มยุรัตน์ ตั้งวิชัย น.ส.ณิปุณมา
ล้อมไร่ และ นายภัทรพงษ์ สงวนจีน ครูโรงเรียนมธั ยมฐานบินกำแพงแสน สำนักงานเขตพื้นท่ีการศึกษามัธยมศึกษา
นครปฐม เป็นผู้ดำเนินการทดลองใช้กับนักเรียนโรงเรียนมัธยมฐานบินกำแพงแสน และ นักเรียนโครงการ MSEP
โรงเรียนสามเสนวิทยาลยั เพือ่ ตรวจสอบเครื่องมือ บทปฏบิ ตั กิ ารทดลอง

คณะผู้เรียบเรียงเชื่อว่าการทดลองผ่าน Application ในสมาร์ทโฟนจะนำไปสู่การออกแบบกิจกรรมการ
เรียนรวู้ ชิ าวิทยาศาสตรท์ ท่ี ำให้การสอนแบบออนไลน์ไมน่ ่าเบอื่ อีกตอ่ ไป

นายณฐั วญิ ญ์ สริ เดชธราทพิ ย์
น.ส.มยุรัตน์ ตั้งวชิ ัย
น.ส.ณิปณุ มา ล้อมไร่
นายภทั รพงษ์ สงวนจนี

บทนำ
ในอดตี โทรศัพท์มือถอื เปน็ เพียงเครอื่ งมอื สำหรบั การสือ่ สารต้ังแต่เฉพาะเสียงพูดจนสามารถสง่ ขอ้ ความ ถงึ

ปจั จุบนั สามารถเห็นหน้าพูดคุยตดิ ต่อไดอ้ ย่างทนั ทีทนั ใดจนโทรศพั ท์มอื ถอื กลายเป็นสมารโ์ ฟน การพฒั นาสมาร์ท
โฟนให้มีความสามารถในการบนั ทกึ ข้อมลู ตา่ ง ๆ ได้อยา่ งหลากหลาย ผผู้ ลิตไดเ้ พม่ิ เซน็ เซอรใ์ นการบนั ทกึ ข้อมลู ต่าง
ๆ ลงในสมาร์ทโฟน ทำให้ปจั จบุ นั ไมเ่ พียงแค่ใชส้ ำหรับติดต่อสื่อสารเท่านนั้ หากยงั ทำหน้าท่ีอน่ื ๆ ได้อีก

เม่ือเราหลงทางเราจะทำอย่างไร ? เมอ่ื เพือ่ นถามวา่ ตอนนี้เราอยู่ที่ไหน ? เราอาจจะใช้กล้องในสมาร์ทโฟนข
องเราถา่ ยสถานท่ี หรือการแสดงตำแหนง่ ท่ีอยู่ (Share Location) ให้เพอื่ นๆ รู้ตำแหนง่ พกิ ัดของจากสมาร์ทโฟน

เมื่อเราไปวิ่งออกกำลังกาย มีการเก็บข้อมูลระยะทางได้อย่างไร? หลายคนอาจจะมีคำตอบว่า ใช้แอปพลิเค
ชนั ในกนั วัดระยะทาง นบั จำนวนกา้ ว ผา่ นสมารท์ โฟนของคณุ เอง แล้วสมารท์ โฟนรไู้ ดอ้ ย่างไรวา่ คุณก้าวไปก่กี ้าว?

สำหรับสมาร์ทโฟนไม่ได้มีแค่สำหรับการถ่ายภาพ หรือการเข้าถึงอินเตอร์เน็ต การท่องโลกออนไลน์ แต่ใน
สมาร์ทโฟนสมัยใหม่นี้มีความชาญฉลาดอีกมากมายหลายอย่างด้วยฟังชันที่ทำหนา้ ที่เป็นเซ็นเซอร์สำหรับการบนั ทึก
ข้อมูลต่างๆ จากการใช้เซ็นเซอรท์ ี่มาพร้อมสมาร์ทโฟนอย่างน้อย 10 ตัว ที่เรายังไม่รู้ ซึ่งเพียงพอสำหรับการทดลอง
ในการสอนวชิ าฟสิ กิ ส์ และเซ็นเซอรเ์ หล่านเ้ี ปน็ เซน็ เซอร์พ้นื ฐานท่มี ีในสมาร์ทโฟนทุกเคร่ือง ไดแ้ ก่

1. Accelerometer เซน็ เซอร์วดั ความเร็วและความเร่ง
2. Gyroscope เซ็นเซอรว์ ดั การทรงตัว
3. Magnetometer (compass) เซน็ เซอรว์ ัดสนามแม่เหลก็ ทิศทางและเข็มทศิ
4. Microphone เซ็นเซอรว์ ัดระดับความเข้มเสยี ง
5. Proximity sensor เซน็ เซอร์วัดระยะ
6. GPS เซ็นเซอรบ์ อกตำแหนง่ และพกิ ัด
7. Ambient light sensor เซ็นเซอรว์ ัดความเขม้ แสง

8. Touchscreen เซน็ เซอรว์ ดั การสมั ผสั
9. Barometer เซ็นเซอรว์ ดั ความดนั และความกดอากาศ
10. Thermometer (internal) เซน็ เซอรว์ ดั อุณหภูมิ
เราอาจจะค้นุ เคยการใช้เซน็ เซอร์ภายในสมารท์ โฟนหลายอัน เช่น Touchscreen เซ็นเซอร์วดั การสมั ผัส
GPS เซ็นเซอรบ์ อกตำแหนง่ และพกิ ัด สำหรับการเรยี นการสอนฟิสิกส์ เราจะทำความเขา้ ใจกบั เซ็นเซอร์ 5 อัน พร้อม
ตวั อยา่ งการใช้เซ็นเซอร์พรอ้ มการใช้แอปพลเิ คช่ันในการจดั การเรียนการสอนเพื่อเปน็ แนวทางในการออกแบบ
กิจกรรมการเรยี นรู้

Accelerometer เซน็ เซอรว์ ดั ความเร็วและความเรง่
เซ็นเซอร์น้ีใช้สำหรับวดั ความเรง่ (อัตราการเปล่ยี นแปลงของความเร็ว) ถา้ เรารู้มวลสามารถใชใ้ นการ

คำนวณแรงส่งผลต่อวตั ถุ มีเป็นสมาร์ทโฟนหลายประเภทวัดความเร่งจะเปน็ อปุ กรณ์อเิ ล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กฝังลง
บนซิลกิ อนชปิ ท่เี รยี กว่า ระบบไมโครอิเลก็ ทรอนิกส์ (MEMS) ส่วนประกอบของ MEMS มาตรวดั ความเร่งตอบสนอง
ตอ่ ความเรง่ ความเรว็ กลไกการเคลื่อนไหว หลักการคือการทำให้เกิดแรงเคล่ือนไฟฟ้าทใ่ี ชใ้ นการวดั การเคล่ือนทแ่ี ละ
ระดบั แนวระนาบ การวดั การเร่ง ความเรว็ ใน 3 มิติ โทรศพั ท์สมารท์ โฟนของเราจะตีความการอ่านค่าความเรง่ ไป
ประมวลผล ทำใหเ้ ราสามารถทราบความเร็วและความเรง่ ขณะทเี่ ราเคล่อื นที่ เช่น ขบั รถ เดนิ หรือวิง่

Gyroscope เซน็ เซอร์วดั การทรงตวั
เซน็ เซอรน์ ีม้ ีความสำคัญทที่ ำใหส้ ถานอี วกาศนานาชาติ มลี ักษณะคลา้ ยกบั ลกู ข่างขนาดใหญ่ 4 ลกู ซง่ึ มี

ขนาดเกือบเท่ากับนักบนิ อวกาศของสถานี เพื่อให้สถานอี วกาศทรงตวั ไม่กลับทศิ ทางในสภาพไรน้ ้ำหนัก ลองคิดดวู ่า
ถา้ มกี ารทดลองทางวทิ ยาศาสตร์ที่นั่นแลว้ สถานอี วกาศตลี ังกากลบั หวั อยู่ การทดลองจะเกดิ ความผิดพลาดขนาดไหน
ไจโรสโคปแบบอิเล็กทรอนิกสข์ องสมาร์ทโฟนจะอยู่ใน MEMS เช่นเดียวกับเซ็นเซอร์วดั ความเรว็ และความเรง่ แต่
แทนที่จะเปน็ ตอบสนองต่อการเร่ง ความเรว็ กลไกบางสว่ นของอุปกรณ์ตอบสนองต่อการหมนุ ของหน้าจอโทรศัพท์
การล็อกหนา้ จอไม่ให้ภาพหมุนตามเมื่อเราเปลีย่ นมุมมองมากดู เชน่ การดูภาพแนวนอน ภาพจะหมุนไปในแนวนอน
ไม่เปน็ ภาพแนวตงั้ ไมเ่ ปลีย่ นทิศทางการมอง ข้อมลู การเคล่ือนไหวและการวางแนวสำหรับทกุ อย่างตั้งแตก่ ารหมุน
ไฟล์ในสมาร์ทโฟน

Microphone เซน็ เซอรว์ ดั ระดบั ความเขม้ เสยี ง
ไมโครโฟนนอกจากเป็นชอ่ งทางสำหรับในการพูดสือ่ สารที่มีความจำเปน็ ทส่ี ดุ สำหรบั การใช้โทรศพั ท์ แต่ยงั มี

ความสำคัญที่สดุ เปน็ เซน็ เซอร์ทมี่ บี ทบาทในการวัดระดบั ความเขม้ เสียงอกี ดว้ ย ในสมาร์ทโฟนปัจจุบันจะมีไมโครโฟน
ฝังอย่ใู นรูเข็มด้านลา่ งหนา้ จอ อยูใ่ น MEMS เป็นอุปกรณ์พื้นฐานประกอบตดิ กบั ชารจ์ ไฟไดอะแฟรม พรแี อมพลฟิ าย
เออรแ์ ละตัวแปลงสัญญาณอนาลอ็ กเป็นดจิ ิตอล หลักการการทำงานเมอื่ เราพูดเสียงทำใหเ้ กดิ ความดันอากาศไป
กระทบกับไดอะแฟรมซง่ึ เปล่ียนแปลงแรงดนั ไฟฟา้ ทั่วเมมเบรน น้แี รงดันไฟฟา้ ถูกเพ่ิมข้ึนโดยสว่ นขยายเสียงและก็
แปลงเป็นสัญญาณดจิ ิทลั ท่ีไฟล์สมารท์ โฟนสามารถใช้งานได้

Magnetometer (compass) เซน็ เซอร์วดั สนามแมเ่ หล็ก ทิศทางและเข็มทิศ
MEMS ของสมาร์ทโฟนจะมีเซน็ เซอร์ 3 ตัว ในการวัดค่าสนามแมเ่ หล็กในทิศทางของแกน x y และ z ซง่ึ ตง้ั

ฉากซ่งึ กนั และกัน หาทิศเหนือของแมเ่ หล็ก เซน็ เซอรเ์ หลา่ น้สี ่วนใหญ่จะใช้ในแอปพลเิ คชันการนำทาง สำหรบั เริ่มตน้
ข้ึนเมือ่ คณุ เปิดใชง้ าน Google Maps เป็นต้น แต่บางคนใช้แอปพลิเคชนั ใช้การวัดค่าสนามแม่เหล็ก โดยใช้โทรศัพท์
เป็นเคร่อื งตรวจจบั โลหะ นักฟสิ ิกสใ์ ชแ้ มกนโี ตมเิ ตอร์ในการวัดสภาพอากาศในอวกาศและเหตุการณ์ต่างๆ เช่น มวล
ของโคโรนาท่ีพุ่งออกมาจากดวงอาทิตยส์ ู่จักรวาล เทคโนโลยี scrambling ท่บี นโลก ไมว่ ่าจะอยู่ที่ไหนเราสามารถ
วิเคราะหข์ ้อมูลสนามแมเ่ หล็กดิบของสมารท์ โฟนทีจ่ ะตรวจจบั เหตุการณ์สุริยะเหลา่ น้ีไดด้ ้วย

Proximity sensor เซ็นเซอร์วดั ระยะ
ประกอบด้วยไดโอดอินฟราเรด (IR) และเครอ่ื งตรวจจับรังสี IR เซ็นเซอร์วัดระยะทางของเรา ด้านบนของ

หนา้ จอใกล้ ๆ กับลำโพง เซน็ เซอร์จะปล่อยรังสี IR ออกมาบางส่วนจะสะท้อนกลบั หากมีวตั ถุท่ีอยูใ่ นระยะ หรือนอ้ ย
กวา่ 10 เซนตเิ มตร IR จะส่งสญั ญาณสะทอ้ นกลบั ทำให้สมารโ์ ฟนเปิดโดยอัตโนมัตปิ ดิ หน้าจอของอุปกรณ์ตามปกติ
โทรศพั ท์อยใู่ กล้กับหขู องคุณหรอื ในไฟลก์ ระเป๋า. ซึ่งจะช่วยปอ้ งกนั หน้าจอโดยไมไ่ ด้ต้ังใจแตะและทำให้แบตเตอรี่
หมดโดยไมจ่ ำเป็น

คมู่ ือสำหรบั การใช้บทปฏิบัตกิ าร
การหาค่าความเรง่ เนอ่ื งจากแรงโนม้ ถ่วงของโลก (g) ด้วย Application Phyphox

การทดลอง การหาค่าความเรง่ เน่ืองจากแรงโน้มถว่ งของโลก (g) ดว้ ย Application Phyphox

รถไฟเหาะไม้ Colossos ใน Park Soltau เปน็ รถไฟเหาะท่ีใชร้ างไม้ที่สงู ท่สี ดุ และเร็วท่สี ุดในยุโรป
การขนึ้ ไปบนเนนิ อย่างช้า ๆ ตามมาด้วยการเลอ่ื นลงท่พี อลงครงั้ แรกทีท่ ำใหเ้ กดิ เสียงและใชช้ ว่ งเวลาไม่
จากนนั้ จะมมี ้วนลงเหมือนการตกแบบอสิ ระ Colossus

จากขอ้ มูลพบว่ามีอัตราเรง่ สูงถงึ 4.5 เท่าของความเร่งเนื่องจากแรงโนม้ ถ่วงของโลก หรือ 4.5g
คำถาม "g" ในการทดลองนี้หมายถึงอะไร เราต้องการความเร่งนี้ g จากการทดลองและมีค่าเท่าไร
จะแตกตา่ งจากคา่ ทีก่ ำหนดไวอ้ ยา่ งไร
ในการทดลองน้ีการหาความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (g) สามารถใชม้ าร์ทโฟนคำนวณหาคา่ ได้ โดยใช้
Application Phyphox ซึ่งใช้เพื่อกำหนดข้อมูล ระยะทางและเวลา ของการตกอย่างอิสระผ่านการทำงาน
จาก Censer เสยี ง
จุดประสงคก์ ารทดลอง
เพื่อทดลองหาค่าความเรง่ เนือ่ งจากแรงโนม้ ถ่วงของโลกผ่าน Application Phyphox
คำถามการทดลอง

อุปกรณ์
1. Application Phyphox สามารถ download จาก

Google Play IOS
2. ลกู โป่ง
3. ไม้เมตรวดั ความสูง
4. ตุ้มนำ้ หนกั
5. พืน้ รองแบบเรยี บ
6. เข็ม

วธิ ีการทดลอง
ขั้นตอนการต้ังคา่ Application ก่อนการทดลอง
1. เปดิ Application Phyphox เลอื กแถมเมนู Timers สำหรบั การตัง้ คา่ ใช้ censer เสยี ง
(Microphone)
2. เลือกเมนู Acoustic Stopwatch ตง้ั ค่า Threshold 0.5 a.u. ตงั้ ค่า Minimum Delay 0.2 S
3. ทดสอบการทำงานของ Censer โดยการปรบมือดคู า่ ตวั เลขเวลาทเ่ี ปลยี่ น
ขนั้ ตอนการทดลอง
1. เปา่ ลูกโป่งใหไ้ ดข้ นาดเท่ากนั จำนวน 8 ลกู แขวนตุม้ นำ้ หนกั ด้านล่างของลกู โป่ง
วางทต่ี ำแหนง่ สงู สดุ ของทา่ นสำหรบั การปล่อย

NOTE สำหรับครู

2. เปดิ Application ตามคา่ ทก่ี ำหนด
3. ใชเ้ ขม็ เจาะลกู โปง่ ใหแ้ ตก บนั ทึกค่าที่อา่ นไดจ้ าก Application
4. ปรบั ระดบั ความสงู ให้ลดลงระดบั ละ 20 เซนตเิ มตร และทำการทดลองจนครบทง้ั 8 ลูก
5. ทำการทดลองซำ้ อกี 2 ครงั้ บันทึกในตารางบันทกึ ผลเพ่ือหาค่าเฉลย่ี ของเวลา

คำนวณหาคา่ ความชนั
6. ใหน้ ักเรยี นถา่ ยคลิปการทดลอง และเลือกคลปิ การทดลองทส่ี มบรู ณ์แบบท่สี ดุ upload ใน drive

หรอื ใน cloud ทนี่ กั เรียนใช้ สง่ link ให้กบั วิทยากรเพือ่ upload นิทรรศการบงใน Metaverse

ตวั แปรการทดลอง
ตัวแปรตน้ คือ ..........................................................................................................................................
ตวั แปรตาม คอื ........................................................................................................................................

ตารางบันทึกผลการทดลอง เวลา (t ; วนิ าที) คา่ เฉลี่ย t2
ครัง้ ที่ 2 คร้งั ท่ี 3 ค่าเฉลี่ย (t) (เวลา)2
ลกู โป่ง ระดบั ความสงู

(S ; เมตร) คร้ังที่ 1

1
2
3
4
5
6
7
8

ภาพร่างประกอบการทดลอง

ตัวอยา่ งภาพรา่ งประกอบการทดลอง NOTE สำหรับครู

คำชี้แจง ให้นกั เรียนเขยี นกราฟระหวา่ ง ความสงู (S) กบั คา่ เฉลย่ี เวลา2 (t2)
โดยใหแ้ กนตง้ั เปน็ ความสงู แกนนอนเป็นคา่ เฉลย่ี เวลา2

การหาคา่ ความชนั ของกราฟ
กำหนด y กับ x มคี วามสัมพันธ์คอื y=f(x) หากเป็นความสมั พันธ์เชิงเส้น การหาความชนั ของเสน้ ตรง

y=f(x) ใหเ้ ราเลอื กจุดสองจดุ ใดๆ ทีอ่ ย่บู นกราฟดังกล่าว สูตรการหาความชนั (slope) คอื
แสดงวธิ คี ดิ หาคา่ ความชนั ของกราฟ

คา่ ที่นำไปใช้ = ความชันจากการคำนวณ x 2 =

ทำไมตอ้ งคณู 2 NOTE สำหรับครู

s = ut + 1 gt2
2

เมือ่ วตั ถตุ กอิสระ ค่า u = 0 จะเหลือ

s = 1 gt 2
2

จากสมการเสน้ ตรง y = mx + c โดยท่ี m คอื คา่ ความชนั ท่หี าได้จากกราฟ และไมส่ นใจจดุ ตดั แกน นนั้ แสดง

ว่า c = 0 เม่ือเทยี บคา่ สมการจะไดว้ า่

ความชนั (m) = 1 g
2

และเพ่ือหาค่า g จึงจำเปน็ ตอ้ งใช้ 2 ไปคณู ที่ คา่ ความชนั จงึ จะไดค้ ่า g

การหาค่าเปอรเ์ ซน็ ต์ความผิดพลาด
ความเรง่ เนอื่ งจากแรงโน้มถ่วง คอื การเร่งความเร็วของวตั ถใุ นฤดใู บไม้รว่ งฟรภี ายในสญู ญากาศ นค่ี ือ

ความเร็วที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องที่เกิดจากแรงดึงดูดเท่านั้น วัตถุทั้งหมดเร่งความเร็วในสุญญากา ศในอัตรา
เดียวกนั โดยไมค่ ำนงึ ถึงมวลหรอื องค์ประกอบของวตั ถุ ที่จุดตา่ ง ๆ บนพน้ื ผิวโลก ความเร่งการตกอย่างอิสระ
มีช่วงตั้งแต่ 9.764 m/s2 ถึง 9.834 m/s2 ขึ้นอยู่กับระดับความสูงและละติจูดโดยมีค่ามาตรฐานทั่วไปที่
9.80665 m/s2 (ประมาณ 32.17405 ft/s2 ) สถานที่ของการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญจากค่านี้เป็นที่

รจู้ กั กันเปน็ ความผิดปกตขิ องแรงโน้มถ่วงนไ้ี ม่ไดค้ ำนงึ ถึงผลกระทบอนื่ ๆ
จากการทดลองและสมการการเคล่อื นที่ S = ut + ½ gt 2 เม่ือวตั ถุตกอิสระค่าความเรว็ ตน้ จงึ เท่ากับ

ศูนย์ ดังนั้นค่าความสัมพันธใ์ นกราฟระหว่างความสูงกับเวลาจึงเป็นค่าตามฟังก์ชันเอ็กโปเนลเชียล จึงใช้การ
เขยี นกราฟโดยใช้ เวลา2 แทนเพอื่ ใหไ้ ดก้ ราฟเสน้ ตรง

เนื่องจากค่าความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงมีค่าคงที่ คือ 9.80665 m/s2 ดังนั้นผลการทดลองจึงมี

ความเปน็ ไปได้ทีจ่ ะมคี วามผิดพลาด ซ่งึ สามารถหาคา่ เปอรเ์ ซน็ ต์ความผิดพลาดได้จากสูตรหาค่าผิดพลาดเป็น
รอ้ ยละ

สตู ร [(|ค่าจรงิ – ค่าประมาณ|) / คา่ จริง] x 100

ค่าประมาณเปน็ ค่าท่ีได้จากการทดลอง คา่ จริงคอื ค่าที่ได้ตามความเปน็ จรงิ ในท่ีน้ี คอื 9.80665 เมือ่ รู้
คา่ สัมบรู ณ์ของระยะหา่ งระหวา่ งค่าประมาณและคา่ จริงแลว้ ขัน้ ตอนตอ่ ไปคอื การนำคา่ สัมบูรณ์ไปหารดว้ ยคา่
จริงและนำผลลพั ธน์ ้นั มาคูณกบั 100
แสดงผลการคำนวณคา่ เปอร์เซน็ ต์ความผิดพลาด

สรุปผลการทดลอง

อภปิ รายผลการทดลอง

รูปประกอบการบรรยายผลการทดลอง NOTE สำหรับครู

ใบกิจกรรมการทดลอง
สำหรับนกั เรยี น

การทดลอง การหาค่าความเรง่ เนื่องจากแรงโนม้ ถว่ งของโลก (g) ด้วย Application Phyphox

รถไฟเหาะไม้ Colossos ใน Park Soltau เปน็ รถไฟเหาะทใี่ ช้รางไม้ท่ีสูงทสี่ ุดและเรว็ ท่ีสุดในยุโรป
การขนึ้ ไปบนเนนิ อย่างช้า ๆ ตามมาด้วยการเลอื่ นลงทพ่ี อลงครงั้ แรกทีท่ ำใหเ้ กดิ เสยี งและใชช้ ว่ งเวลาไม่
จากนน้ั จะมมี ้วนลงเหมอื นการตกแบบอิสระ Colossus

จากข้อมูลพบว่ามีอตั ราเรง่ สูงถงึ 4.5 เทา่ ของความเรง่ เน่อื งจากแรงโนม้ ถว่ งของโลก หรือ 4.5g
คำถาม "g" ในการทดลองนี้หมายถึงอะไร เราต้องการความเร่งน้ี g จากการทดลองและมีค่าเท่าไร
จะแตกตา่ งจากคา่ ท่ีกำหนดไว้อยา่ งไร
ในการทดลองนี้การหาความเร่งเน่ืองจากแรงโน้มถว่ ง (g) สามารถใช้มาร์ทโฟนคำนวณหาคา่ ได้ โดยใช้
Application Phyphox ซึ่งใช้เพื่อกำหนดข้อมูล ระยะทางและเวลา ของการตกอย่างอิสระผ่านการทำงาน
จาก Censer เสยี ง

คลิปรถไฟเหาะไม้ Colossos

จุดประสงคก์ ารทดลอง
เพอื่ ทดลองหาคา่ ความเรง่ เนอ่ื งจากแรงโน้มถว่ งของโลกผา่ น Application Phyphox

คำถามการทดลอง

อุปกรณ์
1. Application Phyphox สามารถ download จาก

Google Play IOS
2. ลูกโป่ง
3. ไมเ้ มตรวัดความสูง
4. ตุ้มนำ้ หนัก
5. พน้ื รองแบบเรยี บ
6. เขม็

ตัวแปรการทดลอง
ตวั แปรตน้ คือ ..........................................................................................................................................
ตัวแปรตาม คอื ........................................................................................................................................

ตารางบันทึกผลการทดลอง เวลา (t ; วนิ าที) คา่ เฉลี่ย t2
ครั้งท่ี 2 คร้งั ที่ 3 คา่ เฉลย่ี (t) (เวลา)2
ลกู โปง่ ระดบั ความสงู

(S ; เมตร) ครง้ั ที่ 1

1
2
3
4
5
6
7
8

ภาพรา่ งประกอบการทดลอง

คำชี้แจง ให้นกั เรียนเขยี นกราฟระหวา่ ง ความสงู (S) กบั คา่ เฉลย่ี เวลา2 (t2)
โดยใหแ้ กนตง้ั เปน็ ความสงู แกนนอนเป็นคา่ เฉลย่ี เวลา2

การคำนวณคา่ เปอรเ์ ซน็ ตค์ วามผดิ พลาด
สรปุ ผลการทดลอง
อภิปรายผลการทดลอง

บรรณานุกรม

การทดลองฟสิ กิ ส์โดยใช้ Application Phyphox เข้าถึงได้จาก https://phyphox.org/experiment/

The magazine for IOP affiliated schools Classroom Physics March 2021 | Issue 56


Click to View FlipBook Version