สื่อวิทยาศาสตร์ เรื่อง การเคลื่อนที่ใครถึงก่อน

………………………………………………………………………………………

สามารถดูวิดีโอคู่มือการใช้งาน การเคลื่อนที่ใครถึงก่อน ได้ที่นี่>>>https://youtu.be/qkm_grxBaow

สามารถดาวน์โหลดไฟล์สื่อที่สามารถสั่งปริ้นผ่านแอป beam studio ได้ที่นี่>>>https://drive.google.com/drive/folders/1ustE4SjBWOstJ8NSxsAeKQG6LtDZIDNq

สื่อจะแสดงให้เห็นการเคลื่อนที่ของลูกเหล็กในรางที่แตกต่างกันเพื่อเปรียบเทียบว่ารางแบบไหนที่สามารถเคลื่อนที่ได้เร็วที่สุด โดยรางทั้งสามราง จะมีขนาดความสูงและยาวที่เท่ากัน แตกต่างกันที่ระยะทางและรูปแบบของเส้นโค้งต่างๆ

ทายกันดูสิว่าลักษณะเส้นโค้งแบบใดที่ทำให้ลูกเหล็กเคลื่อนที่ไปถึงจุดหมายได้ก่อน?

✅ รางที่1เส้นตรง

✅รางที่2 เส้นโค้งbrachistochrone

✅รางที่3 เส้นโค้งที่มีความชันในช่วงแรกมาก

รางที่ 1 รางที่เป็นเส้นตรง จะมีระยะทางที่สั้นที่สุดแต่มีความชันน้อยที่สุด

โดยปกติแล้วระยะทางระหว่างจุดสองจุดใดๆ ที่สั้นที่สุดคือเส้นตรงแปลว่าหากเราให้วัตถุเคลื่อนที่บนเส้นตรงวัตถุก็ควรที่จะใช้เวลาในการเคลื่อนที่น้อยที่สุด โดยมีระยะทาง 54.0 มิลลิเมตร

รางที่ 2 รางที่มีความโค้งแบบ brachistochrone ที่มีความชันและระยะทางอยู่กลางๆ ระหว่างรางที่ 1 และรางที่ 3

Brachistochrone curve เป็นเส้นทางที่วัตถุใช้เคลื่อนที่ระหว่างจุดสองจุดได้รวดเร็วที่สุดเมื่อเทียบกับเส้นตรงและเส้นโค้งอื่น เพราะวัตถุที่เคลื่อนที่บนเส้นโค้งนี้จะได้รับอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงที่เหมาะสม ซึ่งถ้าหากเราสมมติให้การเคลื่อนที่นี้ไม่มีผลของแรงเสียดทาน ในขณะที่วัตถุเคลื่อนที่บนเส้นโค้ง cycloid (รอยเคลื่อนที่ของจุดจุดหนึ่งบนเส้นรอบรูปวงกลม ซึ่งรูปวงกลมนั้นกลิ้งไปตามเส้นตรง ทำให้เกิดเส้นโค้งนูนเป็นลอน) โดยมีระยะทาง 58.2 มิลลิเมตร

รางที่ 3 รางที่มีความชันในช่วงแรกมากที่สุด หรือลูกเหล็กถูกเร่งให้มีความเร็วมากที่สุดในช่วงเริ่มต้น และเป็นรางที่มีระยะทางมากที่สุด

ทำการปล่อยให้วัตถุเคลื่อนที่ลงตามแนวดิ่ง แล้วจากนั้นก็ให้วัตถุเคลื่อนที่ต่อตามแนวราบเราจะพบว่าวัตถุจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วมากที่สุดเช่นกัน แต่มันก็ยังไม่เร็วพอเมื่อเทียบกับเส้นโค้ง cycloid เนื่องจากการทำแบบนั้นจะต้องใช้ระยะทางที่มากในการเพิ่มความเร็วของวัตถุ โดยมีระยะทาง 70.05 มิลลิเมตร