โครงงานสิ่งประดิษฐทางวิทยาศาสตร
              แจคเก็ตเพื่อพลังงาน
              Jacket for Energy




               ระดับชันมัธยมศึกษาตอนตน
                      ้
                นายศรัณญ สุนทรศารทูล
                 นายกฤตณัฐ คุมรักษา
                 เด็กชายพงศกร บัวผึ่ง
                     ครูผฝกสอน
                          ู
                นางสาวิตรี สิทธิชัยกานต
                   นายทวีศักดิ์ ภูชัย
โรงเรียนอนุราชประสิทธิ์ อาเภอเมืองนนทบุรี จังหวัดนนทบุรี
                          ํ
  สานักงานเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษานนทบุรี เขต 1
   ํ
กิตติกรรมประกาศ

        ในการทําสิ่งประดิษฐ Jacket For Energy ครั้งนี้จะไมสามารถสําเร็จไดหากไมไดรับความ
อนุเคราะหจากคุณครูนิชาวี เชิดชิด คุณครูแววยูง สุขสถิตย คุณครูศิริวุฒิ บัวสมาน คุณครูนิตยา พูลจันทร
คุณครูเฉลิมชัย โสทามวง พี่ๆนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปที่ 6/1 เด็กชายพงศกร บัวผึ่ง นายกานต บูลยประมุข
คุ ณ แม ส มฤดี ภู ชั ย คุ ณ พ อ พ.ต.อ.สมบู ร ณ คะเลรั ม ย และคุ ณ แม ด ร.สุ ญ าดา สุ น ทรศารทู ล ผู ต อบ
แบบสอบถามทุกทานรวมถึงทานผูอํานวยการสมหมาย มัณยานนท ที่ไดใหโอกาสและกําลังใจในการ
สรางสรรคสิ่งประดิษฐในครั้งนี้

        กระผมนายศรั ณ ญ สุ น ทรศารทู ล เด็ ก ชายพงศกร บั ว ผึ่ ง และนายกฤตณั ฐ คุ ม รั ก ษา
ขอขอบพระคุณทุกๆทานที่ชวยเหลือจนพวกกระผมมีวันนี้ได



                                   นายศรัณญ สุนทรศารทูล นายกฤตณัฐ คุมรักษา และเด็กชายพงศกรบัวผึ่ง
ชื่อสิ่งประดิษฐ ภาษาไทย : แจ็กเก็ตเพื่อพลังงาน
                 ภาษาอังกฤษ : Jacket fo Energy
ผูจัดทํา        นายศรัณญ สุนทรศารทูล และ
                 นายกฤตณัฐ คุมรักษา
                 เด็กชายพงศกร บัวผึ่ง
ระดับชั้น        มัธยมศึกษาตอนตน
โรงเรียน         อนุราชประสิทธิ์
ครูที่ปรึกษา นางสาวิตรี สิทธิชัยกานต
                 นายทวีศักดิ์ ภูชัย



                                                      บทคัดยอ

         แจคเก็ตเพื่อพลังงาน (Jacket for Energy: JFE) ที่กลุมของพวกเราพัฒนาตอเนื่องมาจากสิ่งประดิษฐ
ที่มีชื่อวา Energy Box โดยเริ่มมาจากแนวคิดที่ตองการสรางเครื่องออกกําลังกายที่สามารถสรางพลังงาน
ไฟฟา จากพลังงานกล โดยอาศัยไดนาโมขนาด 3 โวลต จํานวน 3 เครื่อง เปนอุปกรณเปลี่ยนพลังงานกลจาก
การชกลมของ ผู อ อกกํ า ลั ง กายเป น พลั ง งานไฟฟ า ซึ่ ง ค า ความต า งศั ก ย ที่ ไ ด สู ง สุ ด อยู ที่ 25 โวลต
(กระแสสลับ) โดยเราสามารถนําพลังงานที่ไดไปตอเขากับ อุปกรณตางๆ เชน เครื่องวัดไฟฟาเพื่อแสดงผล
และสามารถนํ า ไปต อ กั บ อุ ป กรณ อื่ น ๆ ที่ ส ามารถกั ก เก็ บ หรื อ เปลี่ ย นรู ป พลั ง งานไฟฟ า เพื่ อ นํ า ไปใช
ประโยชนตอไปได
คํานํา

       สิ่งประดิษฐแจ็กเก็ตเพื่อพลังงานเปนสิ่งประดิษฐที่สรางขึ้น จากแนวคิดที่ตองการสรางเครื่องออก
กําลังกายที่สามารถสรางพลังงานไฟฟา จากพลังงานกลที่เกิดจากการขยับแขน โดยใชกระบวนการคิด
แกปญหา การรวบรวมขอมูล และการพัฒนาสิ่งประดิษฐดวยกระบวนการทางวิทยาศาสตร ทั้งนี้เพื่อมุงหวัง
ใหเกิดสุขอนามัยที่ดีตอประชาชนทุกเพศทุกวัย

       สิ่งประดิษฐนี้ยังไมถือวาเปน จุด สิ้น สุดของเครื่องออกกําลังกาย พวกเราหวังเปนอยางยิ่งวาจะ
สามารถพัฒนาสิ่งประดิษ ฐนี้ใ หดี และเหมาะสมกับการออกกําลังกายให สมบูรณ มากยิ่งขึ้นไปอีก หาก
ผูสนใจมีขอเสนอแนะแกพวกเรา พวกเรายินดีเปนอยางยิ่งที่จะไดรับคําแนะนําจากพวกทานไปปรับปรุง
ผลงานของพวกเรา

                              นายศรัณญ สุนทรศารทูล นายกฤตณัฐ คุมรักษา และเด็กชายพงศกรบัวผึ่ง
สารบัญ

                                                                                หนา

บทที่ 1 บทนํา                                                                    1
          1. ที่มาและความสําคัญของโครงงาน                                        1
          2. จุดมุงหมายของการศึกษาคนควา                                       1
          3. สมมติฐานในการศึกษาคนควา                                           2
          4. ขอบเขตการศึกษาคนควาหาความรู                                      2
          5. การกําหนดตัวแปรที่ศึกษาจากการทดลอง                                  2
          6. นิยามเชิงปฏิบติการ
                          ั                                                      2
บทที่ 2 เอกสารที่เกี่ยวของ                                                      4
          1. การออกกําลังกายเพื่อสุขภาพ                                          4
          2. การเกิดภาวะเรือนกระจก                                               6
          3. พลังงานกล                                                           8
          4. ไดนาโม                                                              8
          5. แรงเสียดทาน                                                         9
          6. หลอดไดโอดเปลงแสง                                                  11
บทที่ 3 วัสดุอปกรณและวิธการ
              ุ          ี                                                      12
บทที่ 4 ผลการทดลอง                                                              14
บทที่ 5 อภิปรายและสรุปผล                                                        15
          1. ความพึงพอใจของผูใชที่มตอเครื่องออกกําลังกาย Jacket for Energy
                                     ี                                          15
          2. สรุปผลการศึกษา                                                     19
          3. ประโยชนที่คาดวาจะไดรับ                                          19
          4. ขอเสนอแนะ                                                         19
บรรณานุกรม                                                                      20
ภาคผนวก
1


                                              บทที่ 1
                                              บทนํา

1.ที่มาและและความสําคัญของโครงงาน
          คนชุมชนเมืองในปจจุบันตองทํางานแขงกับเวลา ตื่นเชากลับดึก จึงไมมีเวลาไดออกกําลังกาย
จากผลการสํารวจพฤติกรรมการออกกําลังกายของคนไทยในป 2550 โดยสํานักงานสถิติแหงชาติ
พบบวารอยละ 30 ของประชากรทั้งประเทศที่ออกกําลังกาย โดยใชบริการสวนสาธารณะหรือฟตเนส
(Fitness) (หนังสือพิมพขาวสด : 11 มกราคม 2553) ซึ่งตองเสียคาใชจายคอนขางสูงเพราะเครื่องออกกํา
ลงกายราคาแพงเนื่องจากตองใชพลังงานไฟฟาเปนจํานวนมาก คนในชุมชนเมืองหันมาใสใจสุขภาพกัน
มากขึ้นโดยเฉพาะการรับประทานอาหารกันสวนใหญ เปนอาหารฟาสฟูด (fast food) เปนหลัก ทําให
คนจํานวนไมนอยนําเงินหลายพันบาทมาใชบริการกับศูนยออกกําลังกาย (ฟสเนส) เพื่อใหสุขภาพที่
แข็งแรง ไมวาจะเปนคนหนุมสาว คนวัยกลางคนแมกระทั้งผูสูงอายุ
          ดั้งนั้นจึงมีการคิดสิ่งประดิษฐ เครื่องออกกําลังกาย ที่ชวยใหคนในสังคม หันมาออกกําลังกาย
และยั ง ได รั บ ประโยชน จ ากการออกกํ า ลั ง กายด ว ย โดยมี สุ ข ภาพร า งกายที่ แ ข็ ง แรงแล ว ยั ง ได รั บ
ประโยชนจากการ ออกกําลังกายควบคูกันไป แตเครื่องออกกําลังกายสวนใหญ ตองใชกระแสไฟฟา ทํา
ใหสิ้นเปลืองพลังงานไปเพื่อแลกประโยชนจากการออกกําลังกาย พลังงานเปนของมีคา ที่ใชแลวหมด
สิ้นไป แตมีพลังงานที่เกิดขึ้นขณะออกกําลังกายที่ทุกคนมองขามกันไป ไมสามารถนําพลังงานสวนนั้น
มาใชประโยชนไดอยางคุมคา พลังงานที่ไดจากการออกกําลังสามารถนํามาผลิตเปนพลังงานไฟฟาได
สิ่งประดิษฐดังกลาวคือ Energy box จากการใช Energy box ยังมีปญหาเกี่ยวกับลักษณะของ
สิ่งประดิษฐที่ไมเหมาะสมกับสรีระของผูใช
          คณะผูจัดทําจึงคิดพัฒนารูปแบบใหมีความเหมาะสมกับการใชงานมากขึ้น โดยใชชื่อวา Jacket
for energy ซึ่งเปนเครื่องออกกําลังกายที่สามารถผลิตพลังงานไฟฟาโดยใชพลังงานกลจาก การออกแรง
ดึงเครื่องออกกําลังกาย

2.จุดมุงหมายของการศึกษาคนควา
         1.เพื่อพัฒนาและสรางตนแบบของเครื่องออกกําลังกายผลิตกระแสไฟฟาJacket for energy
         2.เพื่ อสํ า รวจความพึ ง พอใจของผูใ ช ที่มีตอ เครื่อ งออกกําลัง กายผลิต พลั ง งานกระแสไฟฟ า
Jacket for energy
2


3.สมมุติฐานในการศึกษาคนควา
        สมมุติฐานที่ 1 ถาออกกําลังกายดวยเครื่องออกกําลังกายผลิตกระแสไฟฟา Jacket for energy
แลวการปลอยแก็สเรือนกระจกเนื่องจากการใชพลังงานไฟฟาลดลง
        สมมุติฐานที่ 2 ถาเครื่องออกกังกายผลิตกระแสไฟฟาจาก Jacket for energy ทําใหกลุม
ตัวอยางที่ทดลองใชแลวมีความพึงพอใจแลว ประชากรจะสนใจการออกกําลังกายมากขึ้น

4.ขอบเขตการศึกษาหาความรู
        การทําโครงงานวิทยาศาสตรเรื่องและเทคโนโลยีเรื่อง Jacket for energy ครั้งนี้ไดทดลองกับ
นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 – 6 โรงเรียนอนุราชประสิทธิ์ ครูและผูปกครองนักเรียนโรงเรียนอนุราช
ประสิทธิ์ สังกัดสํานักงานเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษาจังหวัดนนทบุรี เขต 1 จังหวัดนนทบุรี
จํานวน 40 คน

5. การกําหนดตัวแปรที่ศึกษาจากการทดลอง
         5.1 ตัวแปรตน
           ตัวแปรของสมติฐานที่ 1 การออกกําลังกายดวยเครื่องออกกําลังกาย Jacket for energy
           ตัวแปรของสมติฐานที่ 2 เครื่องออกกําลังกาย Jacket for energy
         5.2 ตัวแปรตาม
           ตัวแปรขอมสมติฐานที่ 1 การปลอยแกสเรือนกระจกเนื่องจากการใชพลังงานไฟฟาลดลง
           ตัวแปรของสมติฐานที่ 2 เครื่องออกกําลังกาย Jacket for energy ชวยลดภาวะโลกรอน
         5.3 ตัวแปรควบคุม
                 1. เครื่องออกกําลังกาย Jacket for energy
                 2. ระยะเวลาในการใช
                 3. นักเรียน ครูและผูปกครอง
3


6. นิยามเชิงปฏิบัติ
            6.1 เครื่องออกกําลังกาย Jacket for energy คือ เครื่องออกกําลังกายที่สามารถผลิตพลังงาน
ไฟฟา โดยใชพลังงานจลจากการออกแรงดึงเครื่องออกกําลังกาย
            6.2 พลังงานสะอาด (green energy) คือ คําที่ใชอธิบายความคิดที่เกี่ยวกับแหลงพลังงานที่เปน
มิ ต รกั บ สิ่ ง แวดล อ ม โดยทั่ ว ไปจะหมายถึ ง พลั ง งานที่ ไ ม มี วั น หมดและเป น พลั ง งานที่ ไ ม มี ม ลพิ ษ
พลังงานสะอาดประกอบดวยกระบวนการที่ใชพลังงานจากธรรมชาติและเปนกระบวนการที่สามารถ
ควบคุม ให มีม ลพิษ เพี ย งเล็ ก น อย ได แ ก พลั ง งานชี ว มวล พลัง งานความรอ นใตพิ ภ พ พลัง งานลม
พลังงานน้ํา พลังงานแสงอาทิตย พลังงานจากปรากฏการณน้ําขึ้นน้ําลง พลังงานคลื่น พลังงานจากพืช
และสัตว ซึ่งพลังงานเหลานี้จัดอยูในหมวดหมูเดียวกัน
           6.3 ความพึงพอใจ คือ ความพึงพอใจของผูใชทมีตอ Jacket for energy
                                                               ่ี
          6.4 ความตระหนัก คือ การที่บุคคลแสดงวา มีความสํานึกและยอมรับถึงภาวการณ เหตุการณใด
เหตุการณหนึ่ง ซึ่งสภาพแวดลอมในสังคมเปนชวยในการแสดงออกซึ่งพฤติกรรมนั้น
          6.5 แกสเรือนกระจก คือ แกสที่มีอยูในบรรยากาศที่ทําใหสูญเสียความรอนสูหวงอวกาศลดลงจึง
มีผลตออุณหภูมิในบรรยากาศผานปรากฏการณเรือนกระจก ไดแก ไอน้ํา มีเทนคารบอนไดออกไซด ไน
ตรัสออกไซด โอโซน และคลอโรฟลูโอโรคารบอน (Chlorofluorocarbon)
4


                                           บทที่ 2
                                      เอกสารที่เกี่ยวของ

          สิ่งประดิษฐทางวิทยาศาสตร Jacket for energy ของนักเรียนโรงเรียนอนุราชประสิทธิ์
สํานักงานเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษานนทบุรี เขต 1 จังหวัดนนทบุรี คณะผูจัดทําไดศึกษาเอกสาร
เกี่ยวของ ตามหัวขอตอไปนี้
      1. การออกกําลังกายเพื่อสุขภาพ
   2. การเกิดภาวะเรือนกระจก
   3. พลังงานกล
   4. ไดนาโม
   5. แรงเสียดทาน
   6. หลอดไดโอดแปรงแสง

1. การออกกําลังกายเพื่อสุขภาพ
          การออกกําลังกายเพื่อสุขภาพ คือ การออกกําลังเพื่อเพิ่ม หรือคงไวซึ่งความทนทานของระบบ
ไหลเวียนโลหิตและปอด โดยมีขบวนการใชออกซิเจน ในขบวนการเผาผลาญ เพื่อใหเกิดพลังงาน
สําหรับการออกกําลังอยางตอเนื่อง จึงมีชื่อเรียกการออกกําลังกายชนิดนี้วา AEROBIC EXERCISE
ประโยชนตอสุขภาพ
  1. ระบบไหลเวียนโลหิต
    1.1 ทําใหกลามเนื้อหัวใจแข็งแรงมากขึ้น สามารถสูบฉีดโลหิตไดปริมาณมากขึ้น
    1.2 เพิ่มหลอดโลหิตฝอยมาเลี้ยงกลามเนื้อหัวใจมากขึ้น
    1.3 ลดอัตราการเตนของหัวใจ ทั้งในขณะพัก และออกกําลังกาย ทําใหไมเหนื่อยงาย
    1.4 ลดแรงตานทานสวนปลายของหลอกโลหิตฝอยทําใหความดันโลหิตลดลงขณะพัก และออก
กําลังกายลดความเสี่ยงตอการเกิดโรคความดันโลหิตสูง
 2. ระบบหายใจ
    2.1 ความจุปอดเพิ่มขึ้น ทําใหการแลกเปลี่ยนออกซิเจนมากขึ้น
    2.2 เพิ่มปริมาณโลหิตไปสูปอด ทําใหการไหลเวียนของปอดดีขึ้น
    2.3 เพิ่มประสิทธิภาพในการแลกเปลี่ยนแกสที่ปอด ทําใหประสิทธิภาพการหายใจดีขึ้น
3. ระบบชีวเคมีในเลือด
   3.1 ลดปริมาณคอแลสเตอรอล (Cholesterol) และไตรกีเซอไรด (Triglyceride) จึงลดอัตราเสี่ยงตอโรค
หลอดเลือดหัวใจอุดตัน และหลอดเลือดสมองอุดตัน
   3.2 เพิ่ม HDL Cholesterol ซึ่งชวยลดการเปนโรคหลอดเลือดหัวใจอุดตัน
5


    3.3 ลดน้ําตาลสวนเกินในเลือด เปนการชวยปองกันโรคเบาหวาน
4. ระบบประสาทและจิตใจ
    4.1 ลดความวิตกกังวลและคลายเครียด
    4.2 มีความสุขและรูสึกสบายใจจากสารแอนดอรฟน Endorphin ที่หลั่งออกมาจากสมองขณะออก
กําลังกาย
ขั้นตอนและหลักการในการปฎิบติ     ั
          ถามีอายุมากกวา 35 ป ควรตรวจสุขภาพ วามีโรคหัวใจหรือไมกอนการออกกําลังกายชนิดนี้
ควรรูวิธีเหยียดและยืดกลามเนื้อ รวมทั้งอุนเครื่อง (Warm up) และเบาเครื่อง (Cool down) หลักในการ
ปฎิบัติเปนการใชกลามเนื้อมัดใหญอยางนอย 1ใน 6สวนของรางกาย ออกกําลังกายอยางสม่ําเสมอ
รูปแบบการออกกําลังกาย
          มีหลากหลายชนิด เชน วิ่งเหยาะ, เดินเร็ว, ขี่จักรยาน, วายน้ํา, เตนแอโรบิค, ฟุตบอล, บาสเก็ต
แทนนิส, แบตมินตัน, ขามตาขาย, วอลเลยบอล เปนตน
ขอควรระวัง
          ควรงดออกกําลังกาย ในขณะเจ็บปวย มีไข พักผอนไมพอควรออกกําลังกายกอนอาหารหรือ
หลังอาหารหนักผานไป3-4ชั่วโมง และดื่มน้ําอยางเพียงพอ ควรหลีกเลี่ยงสภาพอากาศที่รอนจัด หนาว
จัด ฝนฟาคะนอง มลภาวะมากสวมเสื้อผาที่เหมาะสมควรพักหากมีอาการแนนหนาอก คลื่นไส อาเจียน
และไปพบแพทย
อุปสรรคที่ทําใหคุณไมออกกําลังกาย
          คนสวนใหญทราบดีวาการออกกําลังกายเปนสิ่งที่ดี และออกกําลังกาย แตมักจะมีอุปสรรคนาๆ
นับประการที่มีขัดขวาง คุณเคยพบอุปสรรคเหลานี้กับตัวคุณเองหรือไม “ฉันมีธุระมาก ไมมีเวลา” ใน
สังคมที่รีบเรงในปจจุบัน ทุกคนมีภาระสวนตัวที่จะทํากันทั้งนั้น ยิ่งคุณธุระมาก คุณยิ่งตองออกกําลังกาย
เพื่อเตรียมรางกายใหพรอมที่จะเผชิญกับปญหาตางๆ “ ฉันไมชอบออกกําลังกาย” อยาทําอะไรฝนใจ
ตัวเอง ถาคุณไมชอบออกกําลังกาย ลองสํารวจตัวเองวาชอบทําอะไรที่ใชพลังงานบาง แลวลองทําสิ่งนั้น
ใหบอยขึ้นคุณไมจําเปนตองออกไปวิ่งเพื่อลดน้ําหนักถาคุณไมชอบกิจกรรมอื่นๆ ที่ใชพลังงานเชน ขี่
จักรยาน ทําสวน เตนรํา เลนโบริ่ง เลนสเก็ต หรือตีปงปอง ถาตอนนี้คุณไมไดทํากิจกรรมเหลานี้เลย ลอง
นึกถึงอดีตและหาสิ่งที่คุณเคยทําและสนุกกับมัน ลองกลับมาทําสิ่งนั้นใหม “ ฉันแกเกินไปแลว” ไมมี
เวลาแกเกินไปสําหรับการออกกําลัง เพียงแตเลือกวิธีการออกกําลังกายที่เหมาะสมกับวัยของคุณเทานั้น
จากการวิจัยพบวา ไมวาจะอยูในกลุมอายุใด จะไดประโยชนจากการออกกําลังเหมือนกัน “ฉันไมมีเวลา
มากพอสําหรับการออกกําลัง” คุณไมจําเปนตองใชเวลามากขนาดนั้น เพียงคุณใชเวลาวาง เล็กๆนอย ที่มี
อยูออกกําลัง เชนคุณอาจใชเวลาเลนกับสัตวเลี้ยงของคุณใหมากขึ้นหนอยหรือเดินมากขึ้นอีกหนอย
ขณะที่คุณกําลังทํางาน “ฉันดูเหมือนตัวตลกที่ฉันพยามออกกําลังกาย” คุณไมไดดูเหมือนตัวตลก แตคุณ
ดูเหมือนคนที่กําลังเดินไปถูกทาง และกําลังจะมีชีวิตที่ดีขึ้นในไมชา “ดูเหมือนรางกายของฉันไมดีขึ้น
6


เลย” อันที่จริงถาคุณลองบันทึกขอมูลตางๆ คุณกําลังจะพบวารางกายของคุณกําลังจะดีข้ึนเรื่อยๆ เชน
ลองบันทึกจํานวนชั้นที่คุณสามารถเดินขึ้นลงในแตละวัน หรือเวลาที่คุณใชในการเดินในแตละวัน คุณ
จะพบวาคุณกําลังพัฒนาไปเรื่อย “ในยุคเศรษฐกิจฝดเคืองแบบนี้ ฉันไมมีเงินที่จะไปออกกําลังกายตาม
สถานบริหารรางกาย หรือไมมีเงินซื้อเครื่องมือที่ใชในการออกกําลังกายหรอก” คุณไมจําเปนที่ตองใช
เงิน การทํางานบาน เปนการออกกําลังกายที่ดีเชนเดียวกัน การเดินเปนการออกกําลังกายที่ดี คุณอาจไป
เดินตามสวนสาธารณะ หรือไปเดินเลนตามศูนยการคา “ฉันมักจะออกกําลังไดพักหนึ่งก็เลิก” ไมใชเพียง
ตึคุณที่เปนอยางนี้ พบวาครึ่งหนึ่งของผูที่ออกกําลังกายหยุดออกกําลังกายใน 6 เดือน วิธีที่จะชวยไดคือ
ลองคิดถึงการออกกําลังที่สม่ําเสมอจะทําใหน้ําหนักคุณลดไดตอเนื่อง แตถาคุณหยุด
ออกกําลังกายน้ําหนักคุณจะเพิ่มกลับมาใหม คุณตองเริ่มใหมตั้งแตตนอีก
  - ออกกําลังกายเพิ่มขึ้นทีละนอย ใหรางกายของคุณคอยๆปรับตัว คุณอาจเพิ่มเวลาออกกําลังมากขึ้น
                                           
      เพียง 5 นาทีในแตละเดือน
 -    ทําสิ่งที่ทําแลวรูสึกสนุกและไดออกกําลังกายดวย ลองหาเพื่อนมาออกกําลังกายดวยกัน
 -    เปลี่ยนแปลงกิจวัตรของคุณบาง อยางทําอะไรซ้ําซากที่อาจทําใหคุณเบื่อ “ฉันมีโรคประจําตัวจะ
      ออกกําลังกายอยางไร” ถาคุณอวนมาก ตั้งครรภสูบบุหรี่จัด เปนโรคหัวใจ ความดันโลหิตสูง
      เบาหวาน หอบหืด หรือโรคเรื้อรังอื่นๆ คุณอาจจะตองปรึกษาแพทยกอนเลือกวิธีการออกกําลังที่
      เหมาะกับคุณ

 2.การเกิดภาวะเรือนกระจก
        ภาวะเรือนกระจกคือ ภาวะที่ชั้นบรรยากาศของโลกกระทบตัวเสมือนกระจกที่ยอมใหรังสีคลื่น
 สั้นผานลงมายังผิวโลกได แตจะดูดกลืนรังสีคลื่น ยาวชวงอินฟราเรดที่ผานออกจากพื้นผิวโลกเอาไว
 จากนั้นก็คายพลังงานความรอนใหกระจายอยูภายในชั้นบรรยากาศและพื้นผิวโลกจึงเปรียบเสมือน
 กระจกปกคุมผิวโลกใหมีภาวะสมดุลทางอุณหภูมิ และเหมาะสมตอสิ่งมีชีวิตบนผิวโลก แตในปจจุบัน
 มีแกสบางชนิดสะสมอยูในชั้นบรรยากาศมากเกินสมดุล ซึ่งแกสเหลานี้สามารถดูกลืนรังสีคลื่นยาว
 ชวงอินฟราเรด และคายพลังความรอนไดดี พื้นผิวโลกและชั้นบรรยากาศจึงมีอุณหภูมิสูงขึ้นสงผล
 กระทบตอสภาพภูมิอากาศของโลก และสิ่งมีชีวิตพื้นผิวโลกอยางมากมาย ในภาวะปกติชั้นบรรยากาศ
 ของโลกจะประกอบดวย โอโซน ไอน้ํา และแกสชนิดตางๆ ซึ่งทําหนาที่กรองรังสีคลื่นสั้นบางชนิดให
 ผา นมาตกกระทบพื้ น ผิ ว โลก รั งสี คลื่ น สั้น ที่ต กกระทบพื้ น ผิ ว โลกนี้จ ะสะท อ นกลับ ออกนอกชั้ น
 บรรยากาศไปสวนหนึ่ง ที่เหลือพื้นผิวโลกที่ประกอบดวยพื้นน้ํา พื้นดินและ สิ่งมีชีวิตจะดูดกลืนไว
 หลั ง จากนั้ น ก็ จ ะคายพลั ง งานออกมาในรู ป แบบรั ง สี ค ลื่ น ยาวช ว งอิ น ฟราเรดแผ ก ระจายขึ้ น สู ชั้ น
 บรรยากาศและแผกระจายออกนอกชั้นบรรยากาศไปบางสวน อีกสวนหนึ่งนั้นชั้นบรรยากาศจะดูกลืน
 ไวและคายพลังงานความรอนออกมา ผลที่เกิดขึ้นคือทําใหโลกสามารถรักษาสภาพสมดุลทางอุณหภูมิ
7


ไวไดจึงมีวฏจักรน้ํา อากาศ และฤดูตางๆ ดําเนินไปอยางสมดุลเอื้ออํานวยตอการดํารงชีวิตพืชและสัตว
            ั
โลกจึงเปรียบเสมือนเรือนปลูกพืชขนาดใหญที่มีไอน้ําและแกสตางๆ ชั้นบรรยากาศเปนเสมือนกรอบ
กระจกที่คอยควบคุมอุณหภูมิ และวัฏจักรตางๆใหเปนไปอยางสมดุลแตในปจจุบันชั้นบรรยากาศของ
โลกมี ปริ ม าณแกส บางชนิ ด มากเกิน สมดุล ของธรรมชาติอั น เป น ผลมาจากฝ มือ มนุษ ย เช น แก ส
คารบอนไดออกไซด (CO2) แกสมีเทน (CH4) แกสคลอโรฟลูออโรคารบอน (CFC8) และแกสไนตรัส
ออกไซด (N2O) เปนตน แกสเหลานี้มีคุณสมบัติพิเศษคือสามารถดูดกลืนและคายรังสีคลื่นยาวชวง
อินฟราเรดไดดีมาก ดังนั้นเมื่อพื้นผิวโลกคายรังสีอินฟราเรดขึ้นสูชั้นบรรยากาศ แกสเหลานี้จะดูดกลืน
รังสีอินฟราเรดเอาไว ตอจากนั้นมันก็จะคายความรอนสะสมอยูบริเวณพื้นผิวโลกและชั้นบรรยากาศ
เพิ่มมากขึ้นพื้นผิวโลกจึงมีอุณหภูมิเราเรียกแกสที่ทําใหเกิดภาวะนี้วา “แกสเรือนกระจก (greenhouse
gases)” แกสเรือนกระจกนอกจากจะสงผลตอการเพิ่มอุณหภูมิของพื้นผิวโลกโดยตรงแลว มันยังสงผล
กระทบโดยทางออมดวยกลาวคือมันจะไปทําปฏิกิริยาเคมีกับแกสอื่นๆ และเกิดเปนแกสเรือนกระจก
ชนิดใหมขึ้นมา หรือแกสเรือนกระจกบางชนิดอาจรวมตัวกับโอโซนทําใหโอโซนในชั้นบรรยากาศลด
นอยลง สงผลใหรังสีคลื่นสั้นที่สองผานชั้นโอโซนลงมายังพื้นผิวโลกไดมากขึ้นรวมทั้งปลอยใหรังสีที่
ทําอันตรายตอมนุษยและสิ่งมีชีวิต สองผานลงมาทําอันตรายกับสิ่งมีชีวิตบนโลกไดดวยแกสเรือน
กระจก ในชั้นบรรยากาศของโลกประกอบดวนแกสตางๆหลายชนิดแตละชนิดมีการเปลี่ยนแปลง
เพิ่มขึ้น และลดลงตามคุณสมบัติตามเคมีของแกสแตละชนิด ดังนั้นแกสที่มีมากเกินสมดุลของชั้น
บรรยากาศจะสะสมอยูในชั้นบรรยากาศ แกสบางชนิดสามารถสะสมอยูในชั้นบรรยากาศไดนานหลาย
รอ ยป บางชนิ ด สะสมอยู ไ ด ใ นเวลาเพี ย งไม กี่ ปก็ ส ลายไป แกส เรือ นกระจกที่ ก ล า วถึ ง นี้ก็ เ ชน กั น
เนื่องจากมันมีปริมาณที่มากเกินสมดุลในชั้นบรรยากาศ มันจึงสะสมอยูในชั้นบรรยากาศและสะสมอยู
ไดเปนเวลานานหลายป เราอาจแบงแกสเรือนกระจกไดเปนสองพวกตามอายุ การสะสมอยูในชั้น
บรรยากาศ คือ พวกที่มีอายุการสะสมอยูในชั้นบรรยากาศไมนาน เนื่องจากแก็สเหลานี้สามารถทํา
ปฏิกิริยาไดดีกับไอน้ํา หรือแก็สอื่นๆจึงทําใหมันมีอายุสะสมเฉลี่ยสั้น สวนอีกพวกหนึ่งเปนแกสเรือน
กระจกซึ่งมีอายุสะสมเฉลี่ยนานหลายป เชน แกสเรือนกระจก แกสมีเทน แกสไนตรัสออกไซด และ
แกสคลอโรฟลูออโรคารบอน เปนตน แกสเหลานี้นับเปนแกสที่เปนตัวการหลักของการเกิดภาวะเรือน
กระจก เนื่องจากการมีอายุสะสมเฉลี่ยยาวนานและสามารถดูดกลืนรังสีอินฟราเรด ไดดีกวาแกสเรือน
กระจกอื่นๆ ทั้งยังสงผลกระทบใหผิวโลกมีอุณหภูมิสูงขึ้น โดยทางออมไดดวย แมวาจะมีการรณรงค
เพื่อลดการปลดปลอยแกสเรือนกระจกกันอยางกวางขวาง แตอันตราการเพิ่มปริมาณแกสเรือนกระจก
ก็ยังมีมากขึ้นซึ่งการเพิ่มขึ้นนี้เปนผลมาจากฝมือมนุษยทั้งนั้น
8


3.พลังงานกล
       เครื่องกล หมายถึง อุปกรณที่ชวยผอนแรงหรืออํานวยความสะดวก หรือทั้งชวยผอนแรงอํานวย
ความสะดวก
       พลังงานกล เปนพลังงานที่อยูในรูปที่มีการเคลื่อนที่หรือเคลื่อนไหวไปมา โดยอยูในรูปของ
พลังงานจลน นอกจากนี้พลังงานนี่สะสมอยูในตัววัตถุเอง ที่พรอมจะเคลื่อนที่ก็เปนพลังงานกลใน
รูปแบบของพลังงานศักย ดังนั้นพลังงานกลจึงสามารถอยูทั้งรูปแบบพลังงานจลนและพลังงานศักย
พลังกลจึงเปนผลรวมของพลังงานทั้งสองเขาดวยกัน เชน น้ําที่อยูเหนือเขื่อนมีพลังงานกลอยูในรูป
พลังงานศักย เมื่อเปดประตูนํ้าใหนํ้าไหลลงมาทายเขื่อน น้ําที่ไหลจะอยูในรูปพลังงานจลน คือการ
เคลื่อนที่ลงอยางรวดเร็ว ขณะที่น้ําไหลมาใกลพื้นที่ทายเขื่อน พลังงานศักยที่มีอยูเดิมจะลดลงแต
พลังงานจลนจะเพิ่มขึ้น

4.ไดนาโม
        เปนอุปกรณที่ทําหนาที่เปลี่ยนพลังงานกลใหเปนพลังงานไฟฟา มีสวนประกอบสําคัญ ไดแก
ขดลวดที่พันอยูรอบแกนเรียกวา อาเมเจอร (Armature) แมเหล็กสองแทง หันขั้วตางกันเขาหากัน
เพื่อใหเกิดสนามแมเหล็กโดยจะมีแรงแมเหล็กพุงจากขั้วเหนือไปยังขั้วใต และบริเวณขั้วจะมีความ
เขมขนของสนามแมเหล็กมากกวาบริเวณอื่นๆ
    หลักการเหนี่ยวนําใหเกิดกระแสไฟฟา
        หลักการเหนี่ยวนําใหเกิดกระแสไฟฟาไดนาโม อาจทําไดดังนี้
        การหมุนขดลวดตัวสนามแมเหล็ก จะทําใหสนามแมเหล็กเปลี่ยนแปลง จึงเกิดกระแสไฟฟา ไม
เคิล ฟาราเดย (Michael Faraday) นักวิทยาศาสตรอังกฤษ (พ.ศ.2334-2410)เปนผูคนพบหลักการที่วา
“กระแสไฟฟาเหนี่ยวนําเกิดจากการเปลี่ยนแปลงสนามแมเหล็กที่ผานขดลวด”
        ถาตองการสรางไดนาโมใหสามารถผลิตกระแสไฟฟาไดมากขึ้นสามารถทําไดโดย เพิ่มจํานวน
ของรอบขดลวดหมุนขดลวดใหเร็วขึ้นเพิ่มแรงขั้วแมเหล็ก
ไดนาโมแบงออกเปน 2 ชนิด
     1. ไดนาโมไฟฟากระแสสลับ AC Dynamo
        ประกอบดวยแทงแมเหล็ก 2 แทง ขดลวด และแหวนลื่นโดยแหวนลื่น 2 วง สัมผัสกับแปรง
ตัวนําไฟฟาซึ่งจะรับกระแสไฟฟาจากขดลวดออกสูวงจรภายนอก
     2. ไดนาโมไฟฟากระแสตรง DC Dynamo
        ประกอบดวยแทงแมเหล็ก 2 แทง ขดลวด และแหวนแยกแตละอันสัมผัสกับแปรงตัวนําไฟฟา
ซึ่งรับกระแสไฟฟาจากขดลวดออกลงสูวงจรภายนอก
        ไดนาโมกระแสตรง (Direct current dynamo) หมายถึง ไดนาโมที่ผลิตไฟกระแสตรง (D.C.)
สวนประกอบเหมือนกับไดนาโมกระแสสลับทุกอยางตางกันแตวงแหวนเทานั้น
9


         ไดนาโมกระแสตรงใชวงแหวนผาซีก (Split ring) ซึ่งเรียกวา คอมมิวเตเตอร (Commutate) แต
 ละซีกมีลักญณะเปนครึ่งวงกลมติดตอกันอยูกับปลายของขดลวดปลายละซีก ครึ่งวงกลมแตละซีกอยู
 กับแปรง แปรงละซีก แปรงทั้งสองติดตอกับวงจรภายนอกเพื่อนํากระไฟฟาไปใชประโยชน จากการ
 ดัดแปลงแหวนใหเปนคอมมิวเตเตอร เมื่อใชพลังงานกลมาหมุนขดลวดใหตัดเสนแรงแมเหล็กจะได
 กระแสไฟฟ า เหนี่ ย วนํ า เข า สู ว งจรภายนอก โดยมี ทิ ศ ทางการไหลเพี ย งทิ ศ ทางเดี ย วตลอดเวลา
 กระแสไฟฟาที่ไดจึงเปนไฟฟากระแสตรง (D.C.)
         ไดนาโมที่ผลิตกระแสไฟฟาสลับ (A.C.) ออกมาใชงาน กระแสสลับ คือ กระแสไฟฟาที่มีทิศ
 ทางการไหลสลับไปกลับมาอยางรวดเร็วมากอยูตลอดเวลา ในไดนานโมที่ใชงานจริงๆ ใชขดลวด
 ตัวนําหลายขดใหเคลื่อนที่ตัดเสนแรงแมเหล็กเราเรียกขดลวดตัวนําที่เคลื่อนที่ในสนามแมเหล็กนี้วา”
 อาร เ มเจอร ” (Armture) สํ า หรั บ การศึ ก ษาเบื้ อ งต น จะพิ จ ารณาขดลวดเพี ย งขดเดี ย ว ไดนาโม
 กระแสสลับประกอบดวย แทงเหล็ก 2 แทง วางขั้วตางกันเขาหากัน และมีขวดลวดตัวนําอยูตรงกลาง
 ปลายดสนหนึ่งของขดลวดติดกับวงแหวนลื่น (Slip ring) (R) อีกปลายหนึ่งของขดลวดติดอยูกับวง
 แหวนลื่น R’ วงแหวน Rเตะอยูกับแปรง B สวนวงแหวน R’ เตะอยูกับแปรง B’ เมื่อขดลวดหมุนวง
 แหวนทั้งสองจะหมุนตามไปดวยโดยเตะกับแปรงอยูตลอดเวลา แปรงทั้งสองติดอยูกับวงจรภายนอก
 เพื่อนํากระแสไฟฟาออกไปใชประโยชน เมื่อใชพลังงานกลมาหมุนขดลวด ขดลวดเคลื่อนที่ตัดเสน
 แรงแมเหล็ก กอใหเกิดแรงเคลื่อนไฟฟาเหนี่ยวนําขึ้นในขดลวด เมื่อขดลวดนี้ตอครบวงจรกับความ
 ตานทานภายนอกแลว ยอมไดกระแสไฟฟาเหนี่ยวนําไหลในวงจรเหนี่ยวนํา

5. แรงเสียดทาน
             แรงเสียดทาน (friction) เปนแรงที่เกิดขึ้นมื่อวัตถุหนึ่งพยายามเคลื่อนที่ หรือกําลังเคลื่อนที่ไป
บนผิวของอีกวัตถุ เนื่องจากผิวสัมผัสกระทํา มีลักษณะที่สําคัญ ดังนี้
1.เกิดขึ้นระหวางผิวสัมผัสของวัตถุ
2.มีทิศทางตรงกันขามกับทิศทางที่วัตถุเคลื่อนที่หรือตรงกันขามทิศทางของแรงที่พยายามกระทําใหวตถุ        ั
เคลื่อนที่
          ประเภทของแรงเสียดทาน
                    แรงเสียดทานมี 2 ประเภท คือ
          1.แรงเสียดทานสถิต (static friction) คือ แรงเสียดทานที่เกิดขึนระหวางผิวสัมผัสของวัตถุ ใน
                                                                          ้
สภาวะทีวัตถุไดรับแรงกระทําแลวหยุดนิง
           ่                             ่
          2.แรงเสียดทานจลน (kinetic friction) คือ แรงเสียดทานที่เกิดขึนระหวางผิวสัมผัสของวัตถุใน
                                                                            ้
สภาวะทีวตถุไดรับแรงกระทําที่เกิดจากการเคลื่อนที่ดวยความเร็วคงที่
           ่ั
          ปจจัยที่มีผลตอแรงเสียดทาน
          แรงเสียดทานระหวางผิวสัมผัสจะมีคามากหรือนอยขึ้นยูกับ    
10


         1.แรงกดตั้งฉากกับผิวสัมผัส ถาแรงกดตังฉากกับผิวสัมผัสมากจะเกิดแรงเสียดทานมาก ถาแรง
กดตั้งฉากกับผิวสัมผัสนอยจะเกิดแรงเสียดทานนอย
         2.ลักษณะของผิวสัมผัส ถาผิวสัมผัสหยาบ ขรุขระจะเกิดแรงเสียดทานมาก ดังรูป ก สวน
ผิวสัมผัสเรียบลื่นจะเกิดแรงเสียดทานนอย
         3.ชนิดของผิวสัมผัส เชน คอนกรีตกับเหล็ก เหล็กกับไม จะเห็นวาผิวสัมผัสแตละคู มีความ
หยาบ ขรุขระ หรือ เรียบลื่น เปนมันแตกตางกัน ทําใหเกิดแรงเสียดทานไมเทากัน
การลดแรงเสียดทาน
         การลดแรงเสียดทานสามารถทําไดหลายวิธดังนี้   ี
         1.การใชนํามันหลอลื่นหรือจาระบี
                    ้
         2.การใชระบบลูกปน
         3.การใชอุปกรณตาง ๆ เชน ตลับลูกปน
         4.การออกแบบรูปรางของยานพาหนะใหเพรียวลมทําใหลดแรงเสียดทาน
การเพิ่มแรงเสียดทาน
         การเพิ่มแรงเสียดทานในดานความปลอดภัยของมนุษย เชน
         1.ยางรถยนตมีดอกยางเปนลวดลาย มีวัตถุประสงคเพื่อเพิ่มแรงเสียดทานระหวางลอกับถนน
         2.การหยุดรถตองเพิ่มแรงเสียดทานที่เบรก เพื่อหยุดหรือทําใหลดแลนชาลง
         3.รองเทาบริเวณพื้นที่ตองมีลวดลาย เพื่อเพิ่มแรงเสียดทานทําใหเวลาเดินไมลื่นหกลมไดงาย
         4.การปูพ้นหองน้ําใชกระเบื้องที่มีผิวขรุขระ เพื่อชวยเพิ่มแรงเสียดทาน เวลาเปยกน้ําจะไดไมลื่น
                  ื

สมบัตของแรงเสียดทาน
      ิ
         1.แรงเสียดทานมีคาเปนศูนย เมื่อไมมีแรงภายนอกมากรํา
         2.ขณะที่มแรงภายนอกมาระทําตอวัตถุ และวัตถุยังไมเคลื่อนที่ แรงเสียดทานที่มีขนมีขนาดตาง
                    ี                                                                ึ้
ๆ กัน ตามมาขนาดของแรงที่มากระทํา และแรงเสียดทานที่มีคามากที่สุดคือ แรงเสียดทานสถิต เปนแรง
เสียดทานทีวัตถุเริ่มเคลื่อนที่
            ่
         3.แรงเสียดทานมีทิศทางตรงกันขามกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ
         4.แรงเสียดทานสถิดมีคาสูงกวาแรงเสียดทานจลนเล็กนอย
         5.แรงเสียดทานจะมีคามากหรือนอยขึ้นอยูกบลักษณะของผิวสัมผัส ผิวสัมผัสหยาบหรือขรุขระ
                                                    ั
จะมีแรงเสียดทานมากกวาผิวเรียบและลื่น
        6.แรงเสียดทานขึ้นอยูกับน้ําหนักหรือแรงกดของวัตถุที่กดของลงบนพื้น ถาน้ําหนักหรือแรงกด
มากแรงเสียดทานก็จะมากขึนดวย้
         7.แรงเสียดทานไมขึ้นอยูกับขนาดหรือพื้นที่ของผิวสัมผัส
11


6.หลอดไดโอดเปลงแสง
        ไดโอดเปลงแสง ( Light-emitting diode) หรือที่เรามักจะเรียกวา ไดโอดเปลงแสง การที่เราจะ
สามารถมองเห็นแสงของ ไดโอดเปลงแสง นั้นเปนเพราะภายในตัว ไอโอดเปลงแสง เมิ่อไดรับความตาง
ศักยไฟฟาจะปลอยคลื่นแสงออกม โดยความถี่ของคลื่นแสงที่ความถี่ตางๆกัน จะทําใหเรามองเห็นสี
ตางๆกันไปดวย หลอดไดโอดเปลงแสงที่เราเห็นมีขายกันตามรานอุปกรณอิเล็กทรอนิกสนั้นมีหลาย
แบบ แตละแบบนั้นจะมีหลักการทํางานเหมือนกัน
           ไดโอดเปลงแสงแบบหลอดกลมสีแบบตางๆ จะมีสีเคลือบมองเห็นไดชัดเจน สีที่นิยมใชคือ สี
แดง สีเขียว สีเหลือง สีสม เปนตนโดยขนาดของไดโอดเปลงแสง จะมีขนาดตั้งแต 3 มิลลิเมตร, 5
มิลลิเมตร, 8 มิลลิเมตร, 10 มิลลิเมตร เปนตน
             ไดโอดเปลงแสงแบบหลอดกลมแบบหลอดใส หรือที่เรามักจะเรียกวา ไดโอดเปลงแสงแบบ
ซุปเปอรไบท โดยที่ตัวหลอดเองจะเปนแบบใสเราจะไมมีทางรูเลยวา จะเปนสีอะไรจนกวาจะลองปอน
ไฟเขาไป ขนาดของไดโอดเปลงแสงแบบนี้จะมีเหมือนกับ หลอดสีตางๆและมีสีใหเลือก เชน สีแดง สี
เขียว สีนํ้าเงิน สีเหลือง สีสม สีขาว เปนตน นอกจากนี้ยังไดโอดเปลงแสงแบบตัวถังเปนรูปสี่เหลี่ยม จะ
มี 4 ขา และมีสใหเลือกใชมากมาย เชน สีแดง สีน้ําเงิน สีเขียว สีสม สีขาว เปนตน
                 ี
12


                                            บทที่ 3
                                    วัสดุอุปกรณและวิธีการ

 วัสดุอุปกรณ
   1. ไมอัด ขนาด 10 x 20 Cm
   2. ไดนาโม ขนาด 3 โวลต จํานวน 3 ตัว
   3. เชือก
   4. รางเชือก
   5. ตะปู 1 นิ้ว
   6. เลื่อย
   7. คอน
   8. สายไฟ
  9. ปนยิงกาว
  10. เชือกกระโดดพรอมดามจับ
  11. ดิจิตอลมัลติมิเตอร

วิธีการประดิษฐเครื่องออกกําลังกาย Jacket for energy
  1. ประชุม วางแผนการดําเนินงาน และแบงหนาที่การทํางาน
  2. ออกแบบเครื่องออกกําลังกาย Jacket for energy
  3. จัดหาวัสดุอุปกรณ
 4. ประกอบเครื่องตนแบบเครื่องออกกําลังกาย Jacket for energy
        4.1 นําไมอัดมาเจาะรูใหมขนาดพอใสไดนาโนได แลวขันนอตเพื่อยืดไดนาโม
                                   ี
        4.2นํารางเชือกมาใสตรงกลางเฟองของไดนาโมใชปนกาวบุตรงกลางรางเชือกใหเต็มเพื่อใหราง
เชือกไมหลุดออกจากไดนาโมขณะใชเครื่อง
        4.3 นําฟวเจอรบอรดมาประกอบเปดเครื่องปองกันไดนาโม
        4.4 นําทอสายยางมารอยเชือก เพื่อลดการเสียดสีระหวางเชือกกับตัวเครื่อง
        4.5 นําเชือกทีรอยออกมาแลวไปรอยเขากับดามจับของเชือกกระโดดทั้งสองดาน
                          ่
        4.6 นําเชือกกระโดมารอยเปนสะพานคลองหลัง
        4.7 นํากระเปาผามาเย็บติดกับสายรัดหนาอก และตีนตุกแก
        4.8 นําตัวเครืองที่ประกอบเสร็จแลวใสลงในกระเปาผา
                        ่
        4.9 เย็บตีนตุกแกอีกดานที่ดานในของเสื้อ
                                      
        4.10 เจาะรูเสื้อแจคเก็ต เพื่อรอยสายไฟขาออกจากไดนาโม
13


       4.11 ติดกระเปาผากับดานในของเสื้อ รอยสายไฟขาไปในตัวเสื้อ
       4.12 ตอสายไฟเขากับเครื่องวัดความตางศักยเพื่อแสดงผล
5. ทดสอบเครื่องตนแบบเครื่องออกกําลังกาย Jacket for energy
6. จัดทําแบบทดสอบถามความพึงพอใจของผูใชที่มตอเครื่องออกกําลังกาย Jacket for energy
                                                   ี
7. ทดลองเครื่องตนแบบกับกลุมตัวอยาง
8. กลุมตัวอยางทําแบบถามความพึงพอใจของผูใชที่มตอเครื่องออกกําลังกาย Jacket for energy
                                                      ี
9. วิเคราะหผลความพึงพอใจของผูใชทมตอเครื่องออกกําลังกาย Jacket for energy
                                       ี่ ี
10. สรุปการประดิษฐเครืองออกกําลังกาย Jacket for energy
                         ่
14


                                         บทที่ 4
                                       ผลการทดลอง

เครื่องออกกําลังกาย Jacket for energy
         จากการทดลองประดิษฐเครื่องออกกําลังกาย Jacket for energy พบวาเมื่อออกแรงดึงเชือก
ไปมาอานคาความตางศักยไดสูงสุด 25 โวลต (ความตางศักยกระแสสลับ)
15


                                           บทที่ 5
                                     อภิปรายและสรุปผล

อภิปรายผลการศึกษา
5.1ความพึงพอใจของผูใชทมีตอเครื่องออกกําลังกาย Jacket For Energy
                         ี่
        ในการสํารวจความพึงพอใจของผูใชที่มีตอเครื่องออกกําลังกาย Jacket For Energyใชการสุม
ตัวอยางจากนักเรียนอนุราชประสิทธิ์จํานวน 23 คน ครูโรงเรียนอนุราชประสิทธิ์จํานวน 11 คน และ
ผูปกครองนักเรียนโรงเรียนอนุราชประสิทธิ์จํานวน 6 คน และการแปลผลแบบสํารวจในครั้ งนี้ไ ด
พิจารณาระดับความพึงพอใจใน 5 ระดับ ตามมาตรวัดลิเคิรท (Likert’s Scale) ซึ่งมีรายละเอียดดังนี้

รายละเอียด                              จํานวน                        เปอรเซ็นต
ประชากร                                 40                            100
นักเรียน                                23                            57.50
ผูปกครอง                               6                             15.00
ครู                                     11                            27.50
ตารางที่ 1สถิตวิเคราะหเกี่ยวกับผูทําแบบสอบถามแยกประเภทตามสถานะทางสังคม ไดแก นักเรียน ครู
              ิ
                                            และผูปกครอง

จากตางรางที่ 1 พบวา ผูตอบแบบสอบถาม ประกอบดวยนักเรียนจํานวน 23 คน คิดเปนรอยละ 57.50
ผูปกครองนักเรียนโรงเรียนอนุราชประสิทธิ์จํานวน 6 คน คิดเปนรอยละ 15.00 และครูโรงเรียนอนุราช
ประสิทธิ์ จํานวน 11 คน คิดเปนรอยละ 27.50
16


รายละเอียด                                       จํานวน           เปอรเซ็นต
กิจกรรมที่ปฏิบัตหากไมไดออกกําลังกาย 100
                  ิ                                               100
ดูภาพยนตรหรือโทรทัศน                           12               30.00
นักเรียน                                         7                17.50
ครู                                              2                5.00
ผูปกครอง                                        3                7.50
อานหนังสือ                                      10               25.00
นักเรียน                                         6                15.00
ครู                                              3                7.50
ผูปกครอง                                        2                2.50
นอน                                              6                15.00
นักเรียน                                         4                10.00
ครู                                              2                5.00
ผูปกครอง                                        0                0.00
งานอดิเรกอื่นๆ                                   12               30.00
นักเรียน                                         6                15.00
ครู                                              4                10.00
ผูปกครอง                                        2                5.00
ตารางที่ 2 สถิติวิเคราะหเกี่ยวกับกิจกรรมที่ผูทําแบบสอบถามจัดทําเมื่อไมไดออกกําลังกาย
17


        จากขอมูลขางตนพบวากิจกรรมที่ผูทดลองใชเครื่องออกกําลังกาย Jacket For Energy ทําเมื่อ
ไมไดออกกําลังกายจะเกี่ยวของกับการใชพลังงานไฟฟาเสมอ ดังนั้นเมื่อคํานวณการลดปริมาณการ
ปลอยกาซเรือนกระจกเมื่อใช Jacket For Energyในการออกกําลังกาย 1 ชั่วโมง/วัน โดยใชผลการ
คํานวณจากเว็บไซต http://thaicfcalculator.tgo.or.th ภายใตเงื่อนไขผูอยูอาศัยเพียง 1 คน ในเวลา 1 ป
ไดผลดังนี้

เครื่องใชไฟฟาที่เราไมตองเปดเมื่อใช Jacket For Energy    ตันคารบอนไดออกไซดเทียบเทาตอป
หลอดไฟฟาแบบหลอดไสขนาด 25 วัตต จํานวน 1 ดวง                               0.01
หลอดไฟฟาแบบหลอดไสขนาด 40 วัตต จํานวน 1 ดวง                               0.01
หลอดไฟฟาแบบหลอดไสขนาด 60 วัตต จํานวน 1 ดวง                               0.01
หลอดไฟฟาแบบหลอดไสขนาด 100 วัตต จํานวน 1 ดวง                              0.02
หลอดไฟฟาแบบหลอดฟลูออเรสเซนต ขนาด 18 วัตต                                 0.01
จํานวน 1 ดวง
หลอดไฟฟาแบบหลอดฟลูออเรสเซนต ขนาด 36 วัตต                                    0.02
จํานวน 1 ดวง
หลอดไฟฟาแบบหลอดตะเกียบ ขนาด 20 วัตต จํานวน 1 ดวง                             0.01
หลอดไฟฟาแบบหลอดคอมแพ็คฟลูออเรสเซนต                                           0.01
ขนาด 25 วัตต จํานวน 1 ดวง
พัดลมตั้งพื้นขนาด 16 นิ้ว จํานวน 1 ตัว                                         0.01
โทรทัศนสีจอ CRT ขนาด 14 นิ้ว จํานวน 1 เครื่อง                                 0.01
โทรทัศนสีจอ CRT ขนาด 20 นิ้ว จํานวน 1 เครื่อง                                 0.02
โทรทัศนสีจอ CRT ขนาด 21 นิ้ว จํานวน 1 เครื่อง                                 0.02
คอมพิวเตอรแบบตั้งโตะ ขนาดจอ 14 นิ้ว จํานวน 1 เครื่อง                         0.01
คอมพิวเตอรแบบตั้งโตะ ขนาดจอ 15 นิ้ว จํานวน 1 เครื่อง                         0.01
คอมพิวเตอรแบบตั้งโตะ ขนาดจอ 17 นิ้ว จํานวน 1 เครื่อง                         0.02
เครื่องปรับอากาศ ขนาด 9,000 btu จํานวน 1 เครื่อง                               0.11
เครื่องปรับอากาศ ขนาด 12,000 btu จํานวน 1 เครื่อง                              0.13
เครื่องปรับอากาศ ขนาด 12,500 btu จํานวน 1 เครื่อง                              0.16
18


                                                                                ระดับความพึงพอใจ




                                                                                                                   ไมเห็นดวยอยางยิง
                        รายการ




                                                                                                                                     ่
                                                           เห็นดวยอยางยิ่ง




                                                                                                     ไมเห็นดวย



                                                                                                                                          รวม (%)
                                                                               เห็นดวย

                                                                                          ไมแนใจ
รูปลักษณของ Jacket For Energy
1.ความสวยงาม                                                7.50 70.00 20.00 2.50                                  0.00                   100
2.ความแข็งแรง                                               12.50 55.00 30.00 2.50                                 0.00                   100
3.ความสะดวกในการใช                                         32.50 52.50 15.00 0.00                                 0.00                   100
4.ความคิดสรางสรรค                                         55.00 45.00 0.00 0.00                                  0.00                   100
5.น้ําหนักตัวเครื่อง                                        17.50 57.50 25.00 0.00                                 0.00                   100
การใชงาน Jacket For Energy
1. Jacket for energy มีประสิทธิภาพเทียบเคียงเครื่องออก 15.00 30.00 55.00 0.00                                       0.00 100
กําลังกายในฟตเนส
2. Jacket for energy ทําใหเราสามารถใชเวลาวางใหเกิด 42.50 50.00 7.50 0.00                                        0.00 100
ประโยชนได
3. Jacket for energy ชวยชวยลดภาวะโลกรอนได               50.00 32.50 17.50 0.00                                  0.00 100
4. หลังจากทดลองใช Jacket for energy แลวทานรูสึก 17.50 50.00 25.00 7.50                                          0.00 100
อยากออกกําลังกาย
5. Jacket for energy ตองมีการพัฒนาตอ                      72.50 22.50 5.00 0.00                                   0.00 100
6. หากมีการพัฒนา Jacket for energy ในรุนสมบูรณทาน 37.50 50.00 12.50 0.00                                         0.00 100
จะเลือกใช Jacket for energy เปนสวนหนึ่งในการออก
กําลังกาย
7. Jacket for energy จะชวยใหทานลดการใชพลังงาน เชน 45.00 55.00 0.00 0.00                                        0.00 100
การใชเครื่องใชไฟฟา การใชน้ํามัน และตระหนักถึง
คุณคาของการออกกําลังกาย
                  ตารางที่ 3 สถิติวิเคราะหความพึงพอใจของผูใชท่มีตอเครื่องออกกําลังกาย
                                                                 ี
                                   Jacket For Energy ในรูปรอยละ
19


สรุปผลการศึกษา
          จากการทดลอง เครื่องออกกําลังกายผลิตพลังงานไฟฟาจาก Jacket For Energy ดวยการออก
กําลังกายไมวาจะเปนการเตนแอโรบิกหรือการวิ่ง สามารถนําพลังงานที่ไดจากการออกกําลังกายมาผลิต
เปนพลังงานไฟฟา สามารถชวยประหยัดพลังงาน และทําใหมีสุขภาพที่แข็งแรง
ประโยชนที่คาดวาจะไดรับ
          1. ไดตนแบบเครื่องออกกําลังกายผลิตพลังงานไฟฟา Jacket For Energy
          2. ชวยประหยัดพลังงาน
          3. ทําใหผูใชมสุขภาพแข็งแรง
                          ี
ขอเสนอแนะ
          1. ควรทําฝากลองแบบเปด-ปดได เพื่องายตอการซอมแซม
          2. ควรออกแบบใหมีรูปแบบใหเหมาะสมตอการใชงานมากขึ้น
          3. ควรนําไปพัฒนาตอโดยการใชอุปกรณ ทีมีคุณภาพ หางายและเหมาะสม
                                                    ่
          4. ควรนําไปตอกับเครื่องใชไฟฟาที่รองรับความตางศักยสูงๆ แตกินกระแสไฟนอย
          5. ควรพัฒนาตอเพื่อเพิ่มปริมาณกระแสไฟฟา
          6. ควรพัฒนาใหเหมาะสมกับการออกกําลังกายประเภทอื่นใหผลิตไฟฟาไดอีก
20


                                         บรรณานุกรม

[1] ทวีศักดิ์ ภูชัย และคณะ . ไฟฟาเพื่อชีวิต.
http://www.thaigoodview.com/library/contest2552/type1/science03/11/Electrity-web/index.html. 26
       ตุลาคม 2554
[2] ประดับ นาคแกว. หนังสือเรียนวิทยาสาสตร ระดับชั้นมัธยมศึกษาปที่ 3. กรุงเทพฯ:แม็ค, 2553.
[3] สุนทร โคตรบรรเทา. สารานุกรมวิทยาศาสตร. ไฟฟาและอิเล็กทรอนิกส. กรุงเทพฯ:เดอะ มาสเตอร
       กรุป. 2549.

JFEs

  • 1.
    โครงงานสิ่งประดิษฐทางวิทยาศาสตร แจคเก็ตเพื่อพลังงาน Jacket for Energy ระดับชันมัธยมศึกษาตอนตน ้ นายศรัณญ สุนทรศารทูล นายกฤตณัฐ คุมรักษา เด็กชายพงศกร บัวผึ่ง ครูผฝกสอน ู นางสาวิตรี สิทธิชัยกานต นายทวีศักดิ์ ภูชัย โรงเรียนอนุราชประสิทธิ์ อาเภอเมืองนนทบุรี จังหวัดนนทบุรี ํ สานักงานเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษานนทบุรี เขต 1 ํ
  • 2.
    กิตติกรรมประกาศ ในการทําสิ่งประดิษฐ Jacket For Energy ครั้งนี้จะไมสามารถสําเร็จไดหากไมไดรับความ อนุเคราะหจากคุณครูนิชาวี เชิดชิด คุณครูแววยูง สุขสถิตย คุณครูศิริวุฒิ บัวสมาน คุณครูนิตยา พูลจันทร คุณครูเฉลิมชัย โสทามวง พี่ๆนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปที่ 6/1 เด็กชายพงศกร บัวผึ่ง นายกานต บูลยประมุข คุ ณ แม ส มฤดี ภู ชั ย คุ ณ พ อ พ.ต.อ.สมบู ร ณ คะเลรั ม ย และคุ ณ แม ด ร.สุ ญ าดา สุ น ทรศารทู ล ผู ต อบ แบบสอบถามทุกทานรวมถึงทานผูอํานวยการสมหมาย มัณยานนท ที่ไดใหโอกาสและกําลังใจในการ สรางสรรคสิ่งประดิษฐในครั้งนี้ กระผมนายศรั ณ ญ สุ น ทรศารทู ล เด็ ก ชายพงศกร บั ว ผึ่ ง และนายกฤตณั ฐ คุ ม รั ก ษา ขอขอบพระคุณทุกๆทานที่ชวยเหลือจนพวกกระผมมีวันนี้ได นายศรัณญ สุนทรศารทูล นายกฤตณัฐ คุมรักษา และเด็กชายพงศกรบัวผึ่ง
  • 3.
    ชื่อสิ่งประดิษฐ ภาษาไทย :แจ็กเก็ตเพื่อพลังงาน ภาษาอังกฤษ : Jacket fo Energy ผูจัดทํา นายศรัณญ สุนทรศารทูล และ นายกฤตณัฐ คุมรักษา เด็กชายพงศกร บัวผึ่ง ระดับชั้น มัธยมศึกษาตอนตน โรงเรียน อนุราชประสิทธิ์ ครูที่ปรึกษา นางสาวิตรี สิทธิชัยกานต นายทวีศักดิ์ ภูชัย บทคัดยอ แจคเก็ตเพื่อพลังงาน (Jacket for Energy: JFE) ที่กลุมของพวกเราพัฒนาตอเนื่องมาจากสิ่งประดิษฐ ที่มีชื่อวา Energy Box โดยเริ่มมาจากแนวคิดที่ตองการสรางเครื่องออกกําลังกายที่สามารถสรางพลังงาน ไฟฟา จากพลังงานกล โดยอาศัยไดนาโมขนาด 3 โวลต จํานวน 3 เครื่อง เปนอุปกรณเปลี่ยนพลังงานกลจาก การชกลมของ ผู อ อกกํ า ลั ง กายเป น พลั ง งานไฟฟ า ซึ่ ง ค า ความต า งศั ก ย ที่ ไ ด สู ง สุ ด อยู ที่ 25 โวลต (กระแสสลับ) โดยเราสามารถนําพลังงานที่ไดไปตอเขากับ อุปกรณตางๆ เชน เครื่องวัดไฟฟาเพื่อแสดงผล และสามารถนํ า ไปต อ กั บ อุ ป กรณ อื่ น ๆ ที่ ส ามารถกั ก เก็ บ หรื อ เปลี่ ย นรู ป พลั ง งานไฟฟ า เพื่ อ นํ า ไปใช ประโยชนตอไปได
  • 4.
    คํานํา สิ่งประดิษฐแจ็กเก็ตเพื่อพลังงานเปนสิ่งประดิษฐที่สรางขึ้น จากแนวคิดที่ตองการสรางเครื่องออก กําลังกายที่สามารถสรางพลังงานไฟฟา จากพลังงานกลที่เกิดจากการขยับแขน โดยใชกระบวนการคิด แกปญหา การรวบรวมขอมูล และการพัฒนาสิ่งประดิษฐดวยกระบวนการทางวิทยาศาสตร ทั้งนี้เพื่อมุงหวัง ใหเกิดสุขอนามัยที่ดีตอประชาชนทุกเพศทุกวัย สิ่งประดิษฐนี้ยังไมถือวาเปน จุด สิ้น สุดของเครื่องออกกําลังกาย พวกเราหวังเปนอยางยิ่งวาจะ สามารถพัฒนาสิ่งประดิษ ฐนี้ใ หดี และเหมาะสมกับการออกกําลังกายให สมบูรณ มากยิ่งขึ้นไปอีก หาก ผูสนใจมีขอเสนอแนะแกพวกเรา พวกเรายินดีเปนอยางยิ่งที่จะไดรับคําแนะนําจากพวกทานไปปรับปรุง ผลงานของพวกเรา นายศรัณญ สุนทรศารทูล นายกฤตณัฐ คุมรักษา และเด็กชายพงศกรบัวผึ่ง
  • 5.
    สารบัญ หนา บทที่ 1 บทนํา 1 1. ที่มาและความสําคัญของโครงงาน 1 2. จุดมุงหมายของการศึกษาคนควา 1 3. สมมติฐานในการศึกษาคนควา 2 4. ขอบเขตการศึกษาคนควาหาความรู 2 5. การกําหนดตัวแปรที่ศึกษาจากการทดลอง 2 6. นิยามเชิงปฏิบติการ ั 2 บทที่ 2 เอกสารที่เกี่ยวของ 4 1. การออกกําลังกายเพื่อสุขภาพ 4 2. การเกิดภาวะเรือนกระจก 6 3. พลังงานกล 8 4. ไดนาโม 8 5. แรงเสียดทาน 9 6. หลอดไดโอดเปลงแสง 11 บทที่ 3 วัสดุอปกรณและวิธการ ุ ี 12 บทที่ 4 ผลการทดลอง 14 บทที่ 5 อภิปรายและสรุปผล 15 1. ความพึงพอใจของผูใชที่มตอเครื่องออกกําลังกาย Jacket for Energy ี 15 2. สรุปผลการศึกษา 19 3. ประโยชนที่คาดวาจะไดรับ 19 4. ขอเสนอแนะ 19 บรรณานุกรม 20 ภาคผนวก
  • 6.
    1 บทที่ 1 บทนํา 1.ที่มาและและความสําคัญของโครงงาน คนชุมชนเมืองในปจจุบันตองทํางานแขงกับเวลา ตื่นเชากลับดึก จึงไมมีเวลาไดออกกําลังกาย จากผลการสํารวจพฤติกรรมการออกกําลังกายของคนไทยในป 2550 โดยสํานักงานสถิติแหงชาติ พบบวารอยละ 30 ของประชากรทั้งประเทศที่ออกกําลังกาย โดยใชบริการสวนสาธารณะหรือฟตเนส (Fitness) (หนังสือพิมพขาวสด : 11 มกราคม 2553) ซึ่งตองเสียคาใชจายคอนขางสูงเพราะเครื่องออกกํา ลงกายราคาแพงเนื่องจากตองใชพลังงานไฟฟาเปนจํานวนมาก คนในชุมชนเมืองหันมาใสใจสุขภาพกัน มากขึ้นโดยเฉพาะการรับประทานอาหารกันสวนใหญ เปนอาหารฟาสฟูด (fast food) เปนหลัก ทําให คนจํานวนไมนอยนําเงินหลายพันบาทมาใชบริการกับศูนยออกกําลังกาย (ฟสเนส) เพื่อใหสุขภาพที่ แข็งแรง ไมวาจะเปนคนหนุมสาว คนวัยกลางคนแมกระทั้งผูสูงอายุ ดั้งนั้นจึงมีการคิดสิ่งประดิษฐ เครื่องออกกําลังกาย ที่ชวยใหคนในสังคม หันมาออกกําลังกาย และยั ง ได รั บ ประโยชน จ ากการออกกํ า ลั ง กายด ว ย โดยมี สุ ข ภาพร า งกายที่ แ ข็ ง แรงแล ว ยั ง ได รั บ ประโยชนจากการ ออกกําลังกายควบคูกันไป แตเครื่องออกกําลังกายสวนใหญ ตองใชกระแสไฟฟา ทํา ใหสิ้นเปลืองพลังงานไปเพื่อแลกประโยชนจากการออกกําลังกาย พลังงานเปนของมีคา ที่ใชแลวหมด สิ้นไป แตมีพลังงานที่เกิดขึ้นขณะออกกําลังกายที่ทุกคนมองขามกันไป ไมสามารถนําพลังงานสวนนั้น มาใชประโยชนไดอยางคุมคา พลังงานที่ไดจากการออกกําลังสามารถนํามาผลิตเปนพลังงานไฟฟาได สิ่งประดิษฐดังกลาวคือ Energy box จากการใช Energy box ยังมีปญหาเกี่ยวกับลักษณะของ สิ่งประดิษฐที่ไมเหมาะสมกับสรีระของผูใช คณะผูจัดทําจึงคิดพัฒนารูปแบบใหมีความเหมาะสมกับการใชงานมากขึ้น โดยใชชื่อวา Jacket for energy ซึ่งเปนเครื่องออกกําลังกายที่สามารถผลิตพลังงานไฟฟาโดยใชพลังงานกลจาก การออกแรง ดึงเครื่องออกกําลังกาย 2.จุดมุงหมายของการศึกษาคนควา 1.เพื่อพัฒนาและสรางตนแบบของเครื่องออกกําลังกายผลิตกระแสไฟฟาJacket for energy 2.เพื่ อสํ า รวจความพึ ง พอใจของผูใ ช ที่มีตอ เครื่อ งออกกําลัง กายผลิต พลั ง งานกระแสไฟฟ า Jacket for energy
  • 7.
    2 3.สมมุติฐานในการศึกษาคนควา สมมุติฐานที่ 1 ถาออกกําลังกายดวยเครื่องออกกําลังกายผลิตกระแสไฟฟา Jacket for energy แลวการปลอยแก็สเรือนกระจกเนื่องจากการใชพลังงานไฟฟาลดลง สมมุติฐานที่ 2 ถาเครื่องออกกังกายผลิตกระแสไฟฟาจาก Jacket for energy ทําใหกลุม ตัวอยางที่ทดลองใชแลวมีความพึงพอใจแลว ประชากรจะสนใจการออกกําลังกายมากขึ้น 4.ขอบเขตการศึกษาหาความรู การทําโครงงานวิทยาศาสตรเรื่องและเทคโนโลยีเรื่อง Jacket for energy ครั้งนี้ไดทดลองกับ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 – 6 โรงเรียนอนุราชประสิทธิ์ ครูและผูปกครองนักเรียนโรงเรียนอนุราช ประสิทธิ์ สังกัดสํานักงานเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษาจังหวัดนนทบุรี เขต 1 จังหวัดนนทบุรี จํานวน 40 คน 5. การกําหนดตัวแปรที่ศึกษาจากการทดลอง 5.1 ตัวแปรตน ตัวแปรของสมติฐานที่ 1 การออกกําลังกายดวยเครื่องออกกําลังกาย Jacket for energy ตัวแปรของสมติฐานที่ 2 เครื่องออกกําลังกาย Jacket for energy 5.2 ตัวแปรตาม ตัวแปรขอมสมติฐานที่ 1 การปลอยแกสเรือนกระจกเนื่องจากการใชพลังงานไฟฟาลดลง ตัวแปรของสมติฐานที่ 2 เครื่องออกกําลังกาย Jacket for energy ชวยลดภาวะโลกรอน 5.3 ตัวแปรควบคุม 1. เครื่องออกกําลังกาย Jacket for energy 2. ระยะเวลาในการใช 3. นักเรียน ครูและผูปกครอง
  • 8.
    3 6. นิยามเชิงปฏิบัติ 6.1 เครื่องออกกําลังกาย Jacket for energy คือ เครื่องออกกําลังกายที่สามารถผลิตพลังงาน ไฟฟา โดยใชพลังงานจลจากการออกแรงดึงเครื่องออกกําลังกาย 6.2 พลังงานสะอาด (green energy) คือ คําที่ใชอธิบายความคิดที่เกี่ยวกับแหลงพลังงานที่เปน มิ ต รกั บ สิ่ ง แวดล อ ม โดยทั่ ว ไปจะหมายถึ ง พลั ง งานที่ ไ ม มี วั น หมดและเป น พลั ง งานที่ ไ ม มี ม ลพิ ษ พลังงานสะอาดประกอบดวยกระบวนการที่ใชพลังงานจากธรรมชาติและเปนกระบวนการที่สามารถ ควบคุม ให มีม ลพิษ เพี ย งเล็ ก น อย ได แ ก พลั ง งานชี ว มวล พลัง งานความรอ นใตพิ ภ พ พลัง งานลม พลังงานน้ํา พลังงานแสงอาทิตย พลังงานจากปรากฏการณน้ําขึ้นน้ําลง พลังงานคลื่น พลังงานจากพืช และสัตว ซึ่งพลังงานเหลานี้จัดอยูในหมวดหมูเดียวกัน 6.3 ความพึงพอใจ คือ ความพึงพอใจของผูใชทมีตอ Jacket for energy ่ี 6.4 ความตระหนัก คือ การที่บุคคลแสดงวา มีความสํานึกและยอมรับถึงภาวการณ เหตุการณใด เหตุการณหนึ่ง ซึ่งสภาพแวดลอมในสังคมเปนชวยในการแสดงออกซึ่งพฤติกรรมนั้น 6.5 แกสเรือนกระจก คือ แกสที่มีอยูในบรรยากาศที่ทําใหสูญเสียความรอนสูหวงอวกาศลดลงจึง มีผลตออุณหภูมิในบรรยากาศผานปรากฏการณเรือนกระจก ไดแก ไอน้ํา มีเทนคารบอนไดออกไซด ไน ตรัสออกไซด โอโซน และคลอโรฟลูโอโรคารบอน (Chlorofluorocarbon)
  • 9.
    4 บทที่ 2 เอกสารที่เกี่ยวของ สิ่งประดิษฐทางวิทยาศาสตร Jacket for energy ของนักเรียนโรงเรียนอนุราชประสิทธิ์ สํานักงานเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษานนทบุรี เขต 1 จังหวัดนนทบุรี คณะผูจัดทําไดศึกษาเอกสาร เกี่ยวของ ตามหัวขอตอไปนี้ 1. การออกกําลังกายเพื่อสุขภาพ 2. การเกิดภาวะเรือนกระจก 3. พลังงานกล 4. ไดนาโม 5. แรงเสียดทาน 6. หลอดไดโอดแปรงแสง 1. การออกกําลังกายเพื่อสุขภาพ การออกกําลังกายเพื่อสุขภาพ คือ การออกกําลังเพื่อเพิ่ม หรือคงไวซึ่งความทนทานของระบบ ไหลเวียนโลหิตและปอด โดยมีขบวนการใชออกซิเจน ในขบวนการเผาผลาญ เพื่อใหเกิดพลังงาน สําหรับการออกกําลังอยางตอเนื่อง จึงมีชื่อเรียกการออกกําลังกายชนิดนี้วา AEROBIC EXERCISE ประโยชนตอสุขภาพ 1. ระบบไหลเวียนโลหิต 1.1 ทําใหกลามเนื้อหัวใจแข็งแรงมากขึ้น สามารถสูบฉีดโลหิตไดปริมาณมากขึ้น 1.2 เพิ่มหลอดโลหิตฝอยมาเลี้ยงกลามเนื้อหัวใจมากขึ้น 1.3 ลดอัตราการเตนของหัวใจ ทั้งในขณะพัก และออกกําลังกาย ทําใหไมเหนื่อยงาย 1.4 ลดแรงตานทานสวนปลายของหลอกโลหิตฝอยทําใหความดันโลหิตลดลงขณะพัก และออก กําลังกายลดความเสี่ยงตอการเกิดโรคความดันโลหิตสูง 2. ระบบหายใจ 2.1 ความจุปอดเพิ่มขึ้น ทําใหการแลกเปลี่ยนออกซิเจนมากขึ้น 2.2 เพิ่มปริมาณโลหิตไปสูปอด ทําใหการไหลเวียนของปอดดีขึ้น 2.3 เพิ่มประสิทธิภาพในการแลกเปลี่ยนแกสที่ปอด ทําใหประสิทธิภาพการหายใจดีขึ้น 3. ระบบชีวเคมีในเลือด 3.1 ลดปริมาณคอแลสเตอรอล (Cholesterol) และไตรกีเซอไรด (Triglyceride) จึงลดอัตราเสี่ยงตอโรค หลอดเลือดหัวใจอุดตัน และหลอดเลือดสมองอุดตัน 3.2 เพิ่ม HDL Cholesterol ซึ่งชวยลดการเปนโรคหลอดเลือดหัวใจอุดตัน
  • 10.
    5 3.3 ลดน้ําตาลสวนเกินในเลือด เปนการชวยปองกันโรคเบาหวาน 4. ระบบประสาทและจิตใจ 4.1 ลดความวิตกกังวลและคลายเครียด 4.2 มีความสุขและรูสึกสบายใจจากสารแอนดอรฟน Endorphin ที่หลั่งออกมาจากสมองขณะออก กําลังกาย ขั้นตอนและหลักการในการปฎิบติ ั ถามีอายุมากกวา 35 ป ควรตรวจสุขภาพ วามีโรคหัวใจหรือไมกอนการออกกําลังกายชนิดนี้ ควรรูวิธีเหยียดและยืดกลามเนื้อ รวมทั้งอุนเครื่อง (Warm up) และเบาเครื่อง (Cool down) หลักในการ ปฎิบัติเปนการใชกลามเนื้อมัดใหญอยางนอย 1ใน 6สวนของรางกาย ออกกําลังกายอยางสม่ําเสมอ รูปแบบการออกกําลังกาย มีหลากหลายชนิด เชน วิ่งเหยาะ, เดินเร็ว, ขี่จักรยาน, วายน้ํา, เตนแอโรบิค, ฟุตบอล, บาสเก็ต แทนนิส, แบตมินตัน, ขามตาขาย, วอลเลยบอล เปนตน ขอควรระวัง ควรงดออกกําลังกาย ในขณะเจ็บปวย มีไข พักผอนไมพอควรออกกําลังกายกอนอาหารหรือ หลังอาหารหนักผานไป3-4ชั่วโมง และดื่มน้ําอยางเพียงพอ ควรหลีกเลี่ยงสภาพอากาศที่รอนจัด หนาว จัด ฝนฟาคะนอง มลภาวะมากสวมเสื้อผาที่เหมาะสมควรพักหากมีอาการแนนหนาอก คลื่นไส อาเจียน และไปพบแพทย อุปสรรคที่ทําใหคุณไมออกกําลังกาย คนสวนใหญทราบดีวาการออกกําลังกายเปนสิ่งที่ดี และออกกําลังกาย แตมักจะมีอุปสรรคนาๆ นับประการที่มีขัดขวาง คุณเคยพบอุปสรรคเหลานี้กับตัวคุณเองหรือไม “ฉันมีธุระมาก ไมมีเวลา” ใน สังคมที่รีบเรงในปจจุบัน ทุกคนมีภาระสวนตัวที่จะทํากันทั้งนั้น ยิ่งคุณธุระมาก คุณยิ่งตองออกกําลังกาย เพื่อเตรียมรางกายใหพรอมที่จะเผชิญกับปญหาตางๆ “ ฉันไมชอบออกกําลังกาย” อยาทําอะไรฝนใจ ตัวเอง ถาคุณไมชอบออกกําลังกาย ลองสํารวจตัวเองวาชอบทําอะไรที่ใชพลังงานบาง แลวลองทําสิ่งนั้น ใหบอยขึ้นคุณไมจําเปนตองออกไปวิ่งเพื่อลดน้ําหนักถาคุณไมชอบกิจกรรมอื่นๆ ที่ใชพลังงานเชน ขี่ จักรยาน ทําสวน เตนรํา เลนโบริ่ง เลนสเก็ต หรือตีปงปอง ถาตอนนี้คุณไมไดทํากิจกรรมเหลานี้เลย ลอง นึกถึงอดีตและหาสิ่งที่คุณเคยทําและสนุกกับมัน ลองกลับมาทําสิ่งนั้นใหม “ ฉันแกเกินไปแลว” ไมมี เวลาแกเกินไปสําหรับการออกกําลัง เพียงแตเลือกวิธีการออกกําลังกายที่เหมาะสมกับวัยของคุณเทานั้น จากการวิจัยพบวา ไมวาจะอยูในกลุมอายุใด จะไดประโยชนจากการออกกําลังเหมือนกัน “ฉันไมมีเวลา มากพอสําหรับการออกกําลัง” คุณไมจําเปนตองใชเวลามากขนาดนั้น เพียงคุณใชเวลาวาง เล็กๆนอย ที่มี อยูออกกําลัง เชนคุณอาจใชเวลาเลนกับสัตวเลี้ยงของคุณใหมากขึ้นหนอยหรือเดินมากขึ้นอีกหนอย ขณะที่คุณกําลังทํางาน “ฉันดูเหมือนตัวตลกที่ฉันพยามออกกําลังกาย” คุณไมไดดูเหมือนตัวตลก แตคุณ ดูเหมือนคนที่กําลังเดินไปถูกทาง และกําลังจะมีชีวิตที่ดีขึ้นในไมชา “ดูเหมือนรางกายของฉันไมดีขึ้น
  • 11.
    6 เลย” อันที่จริงถาคุณลองบันทึกขอมูลตางๆ คุณกําลังจะพบวารางกายของคุณกําลังจะดีข้ึนเรื่อยๆเชน ลองบันทึกจํานวนชั้นที่คุณสามารถเดินขึ้นลงในแตละวัน หรือเวลาที่คุณใชในการเดินในแตละวัน คุณ จะพบวาคุณกําลังพัฒนาไปเรื่อย “ในยุคเศรษฐกิจฝดเคืองแบบนี้ ฉันไมมีเงินที่จะไปออกกําลังกายตาม สถานบริหารรางกาย หรือไมมีเงินซื้อเครื่องมือที่ใชในการออกกําลังกายหรอก” คุณไมจําเปนที่ตองใช เงิน การทํางานบาน เปนการออกกําลังกายที่ดีเชนเดียวกัน การเดินเปนการออกกําลังกายที่ดี คุณอาจไป เดินตามสวนสาธารณะ หรือไปเดินเลนตามศูนยการคา “ฉันมักจะออกกําลังไดพักหนึ่งก็เลิก” ไมใชเพียง ตึคุณที่เปนอยางนี้ พบวาครึ่งหนึ่งของผูที่ออกกําลังกายหยุดออกกําลังกายใน 6 เดือน วิธีที่จะชวยไดคือ ลองคิดถึงการออกกําลังที่สม่ําเสมอจะทําใหน้ําหนักคุณลดไดตอเนื่อง แตถาคุณหยุด ออกกําลังกายน้ําหนักคุณจะเพิ่มกลับมาใหม คุณตองเริ่มใหมตั้งแตตนอีก - ออกกําลังกายเพิ่มขึ้นทีละนอย ใหรางกายของคุณคอยๆปรับตัว คุณอาจเพิ่มเวลาออกกําลังมากขึ้น  เพียง 5 นาทีในแตละเดือน - ทําสิ่งที่ทําแลวรูสึกสนุกและไดออกกําลังกายดวย ลองหาเพื่อนมาออกกําลังกายดวยกัน - เปลี่ยนแปลงกิจวัตรของคุณบาง อยางทําอะไรซ้ําซากที่อาจทําใหคุณเบื่อ “ฉันมีโรคประจําตัวจะ ออกกําลังกายอยางไร” ถาคุณอวนมาก ตั้งครรภสูบบุหรี่จัด เปนโรคหัวใจ ความดันโลหิตสูง เบาหวาน หอบหืด หรือโรคเรื้อรังอื่นๆ คุณอาจจะตองปรึกษาแพทยกอนเลือกวิธีการออกกําลังที่ เหมาะกับคุณ 2.การเกิดภาวะเรือนกระจก ภาวะเรือนกระจกคือ ภาวะที่ชั้นบรรยากาศของโลกกระทบตัวเสมือนกระจกที่ยอมใหรังสีคลื่น สั้นผานลงมายังผิวโลกได แตจะดูดกลืนรังสีคลื่น ยาวชวงอินฟราเรดที่ผานออกจากพื้นผิวโลกเอาไว จากนั้นก็คายพลังงานความรอนใหกระจายอยูภายในชั้นบรรยากาศและพื้นผิวโลกจึงเปรียบเสมือน กระจกปกคุมผิวโลกใหมีภาวะสมดุลทางอุณหภูมิ และเหมาะสมตอสิ่งมีชีวิตบนผิวโลก แตในปจจุบัน มีแกสบางชนิดสะสมอยูในชั้นบรรยากาศมากเกินสมดุล ซึ่งแกสเหลานี้สามารถดูกลืนรังสีคลื่นยาว ชวงอินฟราเรด และคายพลังความรอนไดดี พื้นผิวโลกและชั้นบรรยากาศจึงมีอุณหภูมิสูงขึ้นสงผล กระทบตอสภาพภูมิอากาศของโลก และสิ่งมีชีวิตพื้นผิวโลกอยางมากมาย ในภาวะปกติชั้นบรรยากาศ ของโลกจะประกอบดวย โอโซน ไอน้ํา และแกสชนิดตางๆ ซึ่งทําหนาที่กรองรังสีคลื่นสั้นบางชนิดให ผา นมาตกกระทบพื้ น ผิ ว โลก รั งสี คลื่ น สั้น ที่ต กกระทบพื้ น ผิ ว โลกนี้จ ะสะท อ นกลับ ออกนอกชั้ น บรรยากาศไปสวนหนึ่ง ที่เหลือพื้นผิวโลกที่ประกอบดวยพื้นน้ํา พื้นดินและ สิ่งมีชีวิตจะดูดกลืนไว หลั ง จากนั้ น ก็ จ ะคายพลั ง งานออกมาในรู ป แบบรั ง สี ค ลื่ น ยาวช ว งอิ น ฟราเรดแผ ก ระจายขึ้ น สู ชั้ น บรรยากาศและแผกระจายออกนอกชั้นบรรยากาศไปบางสวน อีกสวนหนึ่งนั้นชั้นบรรยากาศจะดูกลืน ไวและคายพลังงานความรอนออกมา ผลที่เกิดขึ้นคือทําใหโลกสามารถรักษาสภาพสมดุลทางอุณหภูมิ
  • 12.
    7 ไวไดจึงมีวฏจักรน้ํา อากาศ และฤดูตางๆดําเนินไปอยางสมดุลเอื้ออํานวยตอการดํารงชีวิตพืชและสัตว ั โลกจึงเปรียบเสมือนเรือนปลูกพืชขนาดใหญที่มีไอน้ําและแกสตางๆ ชั้นบรรยากาศเปนเสมือนกรอบ กระจกที่คอยควบคุมอุณหภูมิ และวัฏจักรตางๆใหเปนไปอยางสมดุลแตในปจจุบันชั้นบรรยากาศของ โลกมี ปริ ม าณแกส บางชนิ ด มากเกิน สมดุล ของธรรมชาติอั น เป น ผลมาจากฝ มือ มนุษ ย เช น แก ส คารบอนไดออกไซด (CO2) แกสมีเทน (CH4) แกสคลอโรฟลูออโรคารบอน (CFC8) และแกสไนตรัส ออกไซด (N2O) เปนตน แกสเหลานี้มีคุณสมบัติพิเศษคือสามารถดูดกลืนและคายรังสีคลื่นยาวชวง อินฟราเรดไดดีมาก ดังนั้นเมื่อพื้นผิวโลกคายรังสีอินฟราเรดขึ้นสูชั้นบรรยากาศ แกสเหลานี้จะดูดกลืน รังสีอินฟราเรดเอาไว ตอจากนั้นมันก็จะคายความรอนสะสมอยูบริเวณพื้นผิวโลกและชั้นบรรยากาศ เพิ่มมากขึ้นพื้นผิวโลกจึงมีอุณหภูมิเราเรียกแกสที่ทําใหเกิดภาวะนี้วา “แกสเรือนกระจก (greenhouse gases)” แกสเรือนกระจกนอกจากจะสงผลตอการเพิ่มอุณหภูมิของพื้นผิวโลกโดยตรงแลว มันยังสงผล กระทบโดยทางออมดวยกลาวคือมันจะไปทําปฏิกิริยาเคมีกับแกสอื่นๆ และเกิดเปนแกสเรือนกระจก ชนิดใหมขึ้นมา หรือแกสเรือนกระจกบางชนิดอาจรวมตัวกับโอโซนทําใหโอโซนในชั้นบรรยากาศลด นอยลง สงผลใหรังสีคลื่นสั้นที่สองผานชั้นโอโซนลงมายังพื้นผิวโลกไดมากขึ้นรวมทั้งปลอยใหรังสีที่ ทําอันตรายตอมนุษยและสิ่งมีชีวิต สองผานลงมาทําอันตรายกับสิ่งมีชีวิตบนโลกไดดวยแกสเรือน กระจก ในชั้นบรรยากาศของโลกประกอบดวนแกสตางๆหลายชนิดแตละชนิดมีการเปลี่ยนแปลง เพิ่มขึ้น และลดลงตามคุณสมบัติตามเคมีของแกสแตละชนิด ดังนั้นแกสที่มีมากเกินสมดุลของชั้น บรรยากาศจะสะสมอยูในชั้นบรรยากาศ แกสบางชนิดสามารถสะสมอยูในชั้นบรรยากาศไดนานหลาย รอ ยป บางชนิ ด สะสมอยู ไ ด ใ นเวลาเพี ย งไม กี่ ปก็ ส ลายไป แกส เรือ นกระจกที่ ก ล า วถึ ง นี้ก็ เ ชน กั น เนื่องจากมันมีปริมาณที่มากเกินสมดุลในชั้นบรรยากาศ มันจึงสะสมอยูในชั้นบรรยากาศและสะสมอยู ไดเปนเวลานานหลายป เราอาจแบงแกสเรือนกระจกไดเปนสองพวกตามอายุ การสะสมอยูในชั้น บรรยากาศ คือ พวกที่มีอายุการสะสมอยูในชั้นบรรยากาศไมนาน เนื่องจากแก็สเหลานี้สามารถทํา ปฏิกิริยาไดดีกับไอน้ํา หรือแก็สอื่นๆจึงทําใหมันมีอายุสะสมเฉลี่ยสั้น สวนอีกพวกหนึ่งเปนแกสเรือน กระจกซึ่งมีอายุสะสมเฉลี่ยนานหลายป เชน แกสเรือนกระจก แกสมีเทน แกสไนตรัสออกไซด และ แกสคลอโรฟลูออโรคารบอน เปนตน แกสเหลานี้นับเปนแกสที่เปนตัวการหลักของการเกิดภาวะเรือน กระจก เนื่องจากการมีอายุสะสมเฉลี่ยยาวนานและสามารถดูดกลืนรังสีอินฟราเรด ไดดีกวาแกสเรือน กระจกอื่นๆ ทั้งยังสงผลกระทบใหผิวโลกมีอุณหภูมิสูงขึ้น โดยทางออมไดดวย แมวาจะมีการรณรงค เพื่อลดการปลดปลอยแกสเรือนกระจกกันอยางกวางขวาง แตอันตราการเพิ่มปริมาณแกสเรือนกระจก ก็ยังมีมากขึ้นซึ่งการเพิ่มขึ้นนี้เปนผลมาจากฝมือมนุษยทั้งนั้น
  • 13.
    8 3.พลังงานกล เครื่องกล หมายถึง อุปกรณที่ชวยผอนแรงหรืออํานวยความสะดวก หรือทั้งชวยผอนแรงอํานวย ความสะดวก พลังงานกล เปนพลังงานที่อยูในรูปที่มีการเคลื่อนที่หรือเคลื่อนไหวไปมา โดยอยูในรูปของ พลังงานจลน นอกจากนี้พลังงานนี่สะสมอยูในตัววัตถุเอง ที่พรอมจะเคลื่อนที่ก็เปนพลังงานกลใน รูปแบบของพลังงานศักย ดังนั้นพลังงานกลจึงสามารถอยูทั้งรูปแบบพลังงานจลนและพลังงานศักย พลังกลจึงเปนผลรวมของพลังงานทั้งสองเขาดวยกัน เชน น้ําที่อยูเหนือเขื่อนมีพลังงานกลอยูในรูป พลังงานศักย เมื่อเปดประตูนํ้าใหนํ้าไหลลงมาทายเขื่อน น้ําที่ไหลจะอยูในรูปพลังงานจลน คือการ เคลื่อนที่ลงอยางรวดเร็ว ขณะที่น้ําไหลมาใกลพื้นที่ทายเขื่อน พลังงานศักยที่มีอยูเดิมจะลดลงแต พลังงานจลนจะเพิ่มขึ้น 4.ไดนาโม เปนอุปกรณที่ทําหนาที่เปลี่ยนพลังงานกลใหเปนพลังงานไฟฟา มีสวนประกอบสําคัญ ไดแก ขดลวดที่พันอยูรอบแกนเรียกวา อาเมเจอร (Armature) แมเหล็กสองแทง หันขั้วตางกันเขาหากัน เพื่อใหเกิดสนามแมเหล็กโดยจะมีแรงแมเหล็กพุงจากขั้วเหนือไปยังขั้วใต และบริเวณขั้วจะมีความ เขมขนของสนามแมเหล็กมากกวาบริเวณอื่นๆ หลักการเหนี่ยวนําใหเกิดกระแสไฟฟา หลักการเหนี่ยวนําใหเกิดกระแสไฟฟาไดนาโม อาจทําไดดังนี้ การหมุนขดลวดตัวสนามแมเหล็ก จะทําใหสนามแมเหล็กเปลี่ยนแปลง จึงเกิดกระแสไฟฟา ไม เคิล ฟาราเดย (Michael Faraday) นักวิทยาศาสตรอังกฤษ (พ.ศ.2334-2410)เปนผูคนพบหลักการที่วา “กระแสไฟฟาเหนี่ยวนําเกิดจากการเปลี่ยนแปลงสนามแมเหล็กที่ผานขดลวด” ถาตองการสรางไดนาโมใหสามารถผลิตกระแสไฟฟาไดมากขึ้นสามารถทําไดโดย เพิ่มจํานวน ของรอบขดลวดหมุนขดลวดใหเร็วขึ้นเพิ่มแรงขั้วแมเหล็ก ไดนาโมแบงออกเปน 2 ชนิด 1. ไดนาโมไฟฟากระแสสลับ AC Dynamo ประกอบดวยแทงแมเหล็ก 2 แทง ขดลวด และแหวนลื่นโดยแหวนลื่น 2 วง สัมผัสกับแปรง ตัวนําไฟฟาซึ่งจะรับกระแสไฟฟาจากขดลวดออกสูวงจรภายนอก 2. ไดนาโมไฟฟากระแสตรง DC Dynamo ประกอบดวยแทงแมเหล็ก 2 แทง ขดลวด และแหวนแยกแตละอันสัมผัสกับแปรงตัวนําไฟฟา ซึ่งรับกระแสไฟฟาจากขดลวดออกลงสูวงจรภายนอก ไดนาโมกระแสตรง (Direct current dynamo) หมายถึง ไดนาโมที่ผลิตไฟกระแสตรง (D.C.) สวนประกอบเหมือนกับไดนาโมกระแสสลับทุกอยางตางกันแตวงแหวนเทานั้น
  • 14.
    9 ไดนาโมกระแสตรงใชวงแหวนผาซีก (Split ring) ซึ่งเรียกวา คอมมิวเตเตอร (Commutate) แต ละซีกมีลักญณะเปนครึ่งวงกลมติดตอกันอยูกับปลายของขดลวดปลายละซีก ครึ่งวงกลมแตละซีกอยู กับแปรง แปรงละซีก แปรงทั้งสองติดตอกับวงจรภายนอกเพื่อนํากระไฟฟาไปใชประโยชน จากการ ดัดแปลงแหวนใหเปนคอมมิวเตเตอร เมื่อใชพลังงานกลมาหมุนขดลวดใหตัดเสนแรงแมเหล็กจะได กระแสไฟฟ า เหนี่ ย วนํ า เข า สู ว งจรภายนอก โดยมี ทิ ศ ทางการไหลเพี ย งทิ ศ ทางเดี ย วตลอดเวลา กระแสไฟฟาที่ไดจึงเปนไฟฟากระแสตรง (D.C.) ไดนาโมที่ผลิตกระแสไฟฟาสลับ (A.C.) ออกมาใชงาน กระแสสลับ คือ กระแสไฟฟาที่มีทิศ ทางการไหลสลับไปกลับมาอยางรวดเร็วมากอยูตลอดเวลา ในไดนานโมที่ใชงานจริงๆ ใชขดลวด ตัวนําหลายขดใหเคลื่อนที่ตัดเสนแรงแมเหล็กเราเรียกขดลวดตัวนําที่เคลื่อนที่ในสนามแมเหล็กนี้วา” อาร เ มเจอร ” (Armture) สํ า หรั บ การศึ ก ษาเบื้ อ งต น จะพิ จ ารณาขดลวดเพี ย งขดเดี ย ว ไดนาโม กระแสสลับประกอบดวย แทงเหล็ก 2 แทง วางขั้วตางกันเขาหากัน และมีขวดลวดตัวนําอยูตรงกลาง ปลายดสนหนึ่งของขดลวดติดกับวงแหวนลื่น (Slip ring) (R) อีกปลายหนึ่งของขดลวดติดอยูกับวง แหวนลื่น R’ วงแหวน Rเตะอยูกับแปรง B สวนวงแหวน R’ เตะอยูกับแปรง B’ เมื่อขดลวดหมุนวง แหวนทั้งสองจะหมุนตามไปดวยโดยเตะกับแปรงอยูตลอดเวลา แปรงทั้งสองติดอยูกับวงจรภายนอก เพื่อนํากระแสไฟฟาออกไปใชประโยชน เมื่อใชพลังงานกลมาหมุนขดลวด ขดลวดเคลื่อนที่ตัดเสน แรงแมเหล็ก กอใหเกิดแรงเคลื่อนไฟฟาเหนี่ยวนําขึ้นในขดลวด เมื่อขดลวดนี้ตอครบวงจรกับความ ตานทานภายนอกแลว ยอมไดกระแสไฟฟาเหนี่ยวนําไหลในวงจรเหนี่ยวนํา 5. แรงเสียดทาน แรงเสียดทาน (friction) เปนแรงที่เกิดขึ้นมื่อวัตถุหนึ่งพยายามเคลื่อนที่ หรือกําลังเคลื่อนที่ไป บนผิวของอีกวัตถุ เนื่องจากผิวสัมผัสกระทํา มีลักษณะที่สําคัญ ดังนี้ 1.เกิดขึ้นระหวางผิวสัมผัสของวัตถุ 2.มีทิศทางตรงกันขามกับทิศทางที่วัตถุเคลื่อนที่หรือตรงกันขามทิศทางของแรงที่พยายามกระทําใหวตถุ ั เคลื่อนที่ ประเภทของแรงเสียดทาน แรงเสียดทานมี 2 ประเภท คือ 1.แรงเสียดทานสถิต (static friction) คือ แรงเสียดทานที่เกิดขึนระหวางผิวสัมผัสของวัตถุ ใน ้ สภาวะทีวัตถุไดรับแรงกระทําแลวหยุดนิง ่ ่ 2.แรงเสียดทานจลน (kinetic friction) คือ แรงเสียดทานที่เกิดขึนระหวางผิวสัมผัสของวัตถุใน ้ สภาวะทีวตถุไดรับแรงกระทําที่เกิดจากการเคลื่อนที่ดวยความเร็วคงที่ ่ั ปจจัยที่มีผลตอแรงเสียดทาน แรงเสียดทานระหวางผิวสัมผัสจะมีคามากหรือนอยขึ้นยูกับ 
  • 15.
    10 1.แรงกดตั้งฉากกับผิวสัมผัส ถาแรงกดตังฉากกับผิวสัมผัสมากจะเกิดแรงเสียดทานมาก ถาแรง กดตั้งฉากกับผิวสัมผัสนอยจะเกิดแรงเสียดทานนอย 2.ลักษณะของผิวสัมผัส ถาผิวสัมผัสหยาบ ขรุขระจะเกิดแรงเสียดทานมาก ดังรูป ก สวน ผิวสัมผัสเรียบลื่นจะเกิดแรงเสียดทานนอย 3.ชนิดของผิวสัมผัส เชน คอนกรีตกับเหล็ก เหล็กกับไม จะเห็นวาผิวสัมผัสแตละคู มีความ หยาบ ขรุขระ หรือ เรียบลื่น เปนมันแตกตางกัน ทําใหเกิดแรงเสียดทานไมเทากัน การลดแรงเสียดทาน การลดแรงเสียดทานสามารถทําไดหลายวิธดังนี้ ี 1.การใชนํามันหลอลื่นหรือจาระบี ้ 2.การใชระบบลูกปน 3.การใชอุปกรณตาง ๆ เชน ตลับลูกปน 4.การออกแบบรูปรางของยานพาหนะใหเพรียวลมทําใหลดแรงเสียดทาน การเพิ่มแรงเสียดทาน การเพิ่มแรงเสียดทานในดานความปลอดภัยของมนุษย เชน 1.ยางรถยนตมีดอกยางเปนลวดลาย มีวัตถุประสงคเพื่อเพิ่มแรงเสียดทานระหวางลอกับถนน 2.การหยุดรถตองเพิ่มแรงเสียดทานที่เบรก เพื่อหยุดหรือทําใหลดแลนชาลง 3.รองเทาบริเวณพื้นที่ตองมีลวดลาย เพื่อเพิ่มแรงเสียดทานทําใหเวลาเดินไมลื่นหกลมไดงาย 4.การปูพ้นหองน้ําใชกระเบื้องที่มีผิวขรุขระ เพื่อชวยเพิ่มแรงเสียดทาน เวลาเปยกน้ําจะไดไมลื่น ื สมบัตของแรงเสียดทาน ิ 1.แรงเสียดทานมีคาเปนศูนย เมื่อไมมีแรงภายนอกมากรํา 2.ขณะที่มแรงภายนอกมาระทําตอวัตถุ และวัตถุยังไมเคลื่อนที่ แรงเสียดทานที่มีขนมีขนาดตาง ี ึ้ ๆ กัน ตามมาขนาดของแรงที่มากระทํา และแรงเสียดทานที่มีคามากที่สุดคือ แรงเสียดทานสถิต เปนแรง เสียดทานทีวัตถุเริ่มเคลื่อนที่ ่ 3.แรงเสียดทานมีทิศทางตรงกันขามกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ 4.แรงเสียดทานสถิดมีคาสูงกวาแรงเสียดทานจลนเล็กนอย 5.แรงเสียดทานจะมีคามากหรือนอยขึ้นอยูกบลักษณะของผิวสัมผัส ผิวสัมผัสหยาบหรือขรุขระ ั จะมีแรงเสียดทานมากกวาผิวเรียบและลื่น 6.แรงเสียดทานขึ้นอยูกับน้ําหนักหรือแรงกดของวัตถุที่กดของลงบนพื้น ถาน้ําหนักหรือแรงกด มากแรงเสียดทานก็จะมากขึนดวย้ 7.แรงเสียดทานไมขึ้นอยูกับขนาดหรือพื้นที่ของผิวสัมผัส
  • 16.
    11 6.หลอดไดโอดเปลงแสง ไดโอดเปลงแสง ( Light-emitting diode) หรือที่เรามักจะเรียกวา ไดโอดเปลงแสง การที่เราจะ สามารถมองเห็นแสงของ ไดโอดเปลงแสง นั้นเปนเพราะภายในตัว ไอโอดเปลงแสง เมิ่อไดรับความตาง ศักยไฟฟาจะปลอยคลื่นแสงออกม โดยความถี่ของคลื่นแสงที่ความถี่ตางๆกัน จะทําใหเรามองเห็นสี ตางๆกันไปดวย หลอดไดโอดเปลงแสงที่เราเห็นมีขายกันตามรานอุปกรณอิเล็กทรอนิกสนั้นมีหลาย แบบ แตละแบบนั้นจะมีหลักการทํางานเหมือนกัน ไดโอดเปลงแสงแบบหลอดกลมสีแบบตางๆ จะมีสีเคลือบมองเห็นไดชัดเจน สีที่นิยมใชคือ สี แดง สีเขียว สีเหลือง สีสม เปนตนโดยขนาดของไดโอดเปลงแสง จะมีขนาดตั้งแต 3 มิลลิเมตร, 5 มิลลิเมตร, 8 มิลลิเมตร, 10 มิลลิเมตร เปนตน ไดโอดเปลงแสงแบบหลอดกลมแบบหลอดใส หรือที่เรามักจะเรียกวา ไดโอดเปลงแสงแบบ ซุปเปอรไบท โดยที่ตัวหลอดเองจะเปนแบบใสเราจะไมมีทางรูเลยวา จะเปนสีอะไรจนกวาจะลองปอน ไฟเขาไป ขนาดของไดโอดเปลงแสงแบบนี้จะมีเหมือนกับ หลอดสีตางๆและมีสีใหเลือก เชน สีแดง สี เขียว สีนํ้าเงิน สีเหลือง สีสม สีขาว เปนตน นอกจากนี้ยังไดโอดเปลงแสงแบบตัวถังเปนรูปสี่เหลี่ยม จะ มี 4 ขา และมีสใหเลือกใชมากมาย เชน สีแดง สีน้ําเงิน สีเขียว สีสม สีขาว เปนตน ี
  • 17.
    12 บทที่ 3 วัสดุอุปกรณและวิธีการ วัสดุอุปกรณ 1. ไมอัด ขนาด 10 x 20 Cm 2. ไดนาโม ขนาด 3 โวลต จํานวน 3 ตัว 3. เชือก 4. รางเชือก 5. ตะปู 1 นิ้ว 6. เลื่อย 7. คอน 8. สายไฟ 9. ปนยิงกาว 10. เชือกกระโดดพรอมดามจับ 11. ดิจิตอลมัลติมิเตอร วิธีการประดิษฐเครื่องออกกําลังกาย Jacket for energy 1. ประชุม วางแผนการดําเนินงาน และแบงหนาที่การทํางาน 2. ออกแบบเครื่องออกกําลังกาย Jacket for energy 3. จัดหาวัสดุอุปกรณ 4. ประกอบเครื่องตนแบบเครื่องออกกําลังกาย Jacket for energy 4.1 นําไมอัดมาเจาะรูใหมขนาดพอใสไดนาโนได แลวขันนอตเพื่อยืดไดนาโม ี 4.2นํารางเชือกมาใสตรงกลางเฟองของไดนาโมใชปนกาวบุตรงกลางรางเชือกใหเต็มเพื่อใหราง เชือกไมหลุดออกจากไดนาโมขณะใชเครื่อง 4.3 นําฟวเจอรบอรดมาประกอบเปดเครื่องปองกันไดนาโม 4.4 นําทอสายยางมารอยเชือก เพื่อลดการเสียดสีระหวางเชือกกับตัวเครื่อง 4.5 นําเชือกทีรอยออกมาแลวไปรอยเขากับดามจับของเชือกกระโดดทั้งสองดาน ่ 4.6 นําเชือกกระโดมารอยเปนสะพานคลองหลัง 4.7 นํากระเปาผามาเย็บติดกับสายรัดหนาอก และตีนตุกแก 4.8 นําตัวเครืองที่ประกอบเสร็จแลวใสลงในกระเปาผา ่ 4.9 เย็บตีนตุกแกอีกดานที่ดานในของเสื้อ   4.10 เจาะรูเสื้อแจคเก็ต เพื่อรอยสายไฟขาออกจากไดนาโม
  • 18.
    13 4.11 ติดกระเปาผากับดานในของเสื้อ รอยสายไฟขาไปในตัวเสื้อ 4.12 ตอสายไฟเขากับเครื่องวัดความตางศักยเพื่อแสดงผล 5. ทดสอบเครื่องตนแบบเครื่องออกกําลังกาย Jacket for energy 6. จัดทําแบบทดสอบถามความพึงพอใจของผูใชที่มตอเครื่องออกกําลังกาย Jacket for energy ี 7. ทดลองเครื่องตนแบบกับกลุมตัวอยาง 8. กลุมตัวอยางทําแบบถามความพึงพอใจของผูใชที่มตอเครื่องออกกําลังกาย Jacket for energy ี 9. วิเคราะหผลความพึงพอใจของผูใชทมตอเครื่องออกกําลังกาย Jacket for energy ี่ ี 10. สรุปการประดิษฐเครืองออกกําลังกาย Jacket for energy ่
  • 19.
    14 บทที่ 4 ผลการทดลอง เครื่องออกกําลังกาย Jacket for energy จากการทดลองประดิษฐเครื่องออกกําลังกาย Jacket for energy พบวาเมื่อออกแรงดึงเชือก ไปมาอานคาความตางศักยไดสูงสุด 25 โวลต (ความตางศักยกระแสสลับ)
  • 20.
    15 บทที่ 5 อภิปรายและสรุปผล อภิปรายผลการศึกษา 5.1ความพึงพอใจของผูใชทมีตอเครื่องออกกําลังกาย Jacket For Energy ี่ ในการสํารวจความพึงพอใจของผูใชที่มีตอเครื่องออกกําลังกาย Jacket For Energyใชการสุม ตัวอยางจากนักเรียนอนุราชประสิทธิ์จํานวน 23 คน ครูโรงเรียนอนุราชประสิทธิ์จํานวน 11 คน และ ผูปกครองนักเรียนโรงเรียนอนุราชประสิทธิ์จํานวน 6 คน และการแปลผลแบบสํารวจในครั้ งนี้ไ ด พิจารณาระดับความพึงพอใจใน 5 ระดับ ตามมาตรวัดลิเคิรท (Likert’s Scale) ซึ่งมีรายละเอียดดังนี้ รายละเอียด จํานวน เปอรเซ็นต ประชากร 40 100 นักเรียน 23 57.50 ผูปกครอง 6 15.00 ครู 11 27.50 ตารางที่ 1สถิตวิเคราะหเกี่ยวกับผูทําแบบสอบถามแยกประเภทตามสถานะทางสังคม ไดแก นักเรียน ครู ิ และผูปกครอง จากตางรางที่ 1 พบวา ผูตอบแบบสอบถาม ประกอบดวยนักเรียนจํานวน 23 คน คิดเปนรอยละ 57.50 ผูปกครองนักเรียนโรงเรียนอนุราชประสิทธิ์จํานวน 6 คน คิดเปนรอยละ 15.00 และครูโรงเรียนอนุราช ประสิทธิ์ จํานวน 11 คน คิดเปนรอยละ 27.50
  • 21.
    16 รายละเอียด จํานวน เปอรเซ็นต กิจกรรมที่ปฏิบัตหากไมไดออกกําลังกาย 100 ิ 100 ดูภาพยนตรหรือโทรทัศน 12 30.00 นักเรียน 7 17.50 ครู 2 5.00 ผูปกครอง 3 7.50 อานหนังสือ 10 25.00 นักเรียน 6 15.00 ครู 3 7.50 ผูปกครอง 2 2.50 นอน 6 15.00 นักเรียน 4 10.00 ครู 2 5.00 ผูปกครอง 0 0.00 งานอดิเรกอื่นๆ 12 30.00 นักเรียน 6 15.00 ครู 4 10.00 ผูปกครอง 2 5.00 ตารางที่ 2 สถิติวิเคราะหเกี่ยวกับกิจกรรมที่ผูทําแบบสอบถามจัดทําเมื่อไมไดออกกําลังกาย
  • 22.
    17 จากขอมูลขางตนพบวากิจกรรมที่ผูทดลองใชเครื่องออกกําลังกาย Jacket For Energy ทําเมื่อ ไมไดออกกําลังกายจะเกี่ยวของกับการใชพลังงานไฟฟาเสมอ ดังนั้นเมื่อคํานวณการลดปริมาณการ ปลอยกาซเรือนกระจกเมื่อใช Jacket For Energyในการออกกําลังกาย 1 ชั่วโมง/วัน โดยใชผลการ คํานวณจากเว็บไซต http://thaicfcalculator.tgo.or.th ภายใตเงื่อนไขผูอยูอาศัยเพียง 1 คน ในเวลา 1 ป ไดผลดังนี้ เครื่องใชไฟฟาที่เราไมตองเปดเมื่อใช Jacket For Energy ตันคารบอนไดออกไซดเทียบเทาตอป หลอดไฟฟาแบบหลอดไสขนาด 25 วัตต จํานวน 1 ดวง 0.01 หลอดไฟฟาแบบหลอดไสขนาด 40 วัตต จํานวน 1 ดวง 0.01 หลอดไฟฟาแบบหลอดไสขนาด 60 วัตต จํานวน 1 ดวง 0.01 หลอดไฟฟาแบบหลอดไสขนาด 100 วัตต จํานวน 1 ดวง 0.02 หลอดไฟฟาแบบหลอดฟลูออเรสเซนต ขนาด 18 วัตต 0.01 จํานวน 1 ดวง หลอดไฟฟาแบบหลอดฟลูออเรสเซนต ขนาด 36 วัตต 0.02 จํานวน 1 ดวง หลอดไฟฟาแบบหลอดตะเกียบ ขนาด 20 วัตต จํานวน 1 ดวง 0.01 หลอดไฟฟาแบบหลอดคอมแพ็คฟลูออเรสเซนต 0.01 ขนาด 25 วัตต จํานวน 1 ดวง พัดลมตั้งพื้นขนาด 16 นิ้ว จํานวน 1 ตัว 0.01 โทรทัศนสีจอ CRT ขนาด 14 นิ้ว จํานวน 1 เครื่อง 0.01 โทรทัศนสีจอ CRT ขนาด 20 นิ้ว จํานวน 1 เครื่อง 0.02 โทรทัศนสีจอ CRT ขนาด 21 นิ้ว จํานวน 1 เครื่อง 0.02 คอมพิวเตอรแบบตั้งโตะ ขนาดจอ 14 นิ้ว จํานวน 1 เครื่อง 0.01 คอมพิวเตอรแบบตั้งโตะ ขนาดจอ 15 นิ้ว จํานวน 1 เครื่อง 0.01 คอมพิวเตอรแบบตั้งโตะ ขนาดจอ 17 นิ้ว จํานวน 1 เครื่อง 0.02 เครื่องปรับอากาศ ขนาด 9,000 btu จํานวน 1 เครื่อง 0.11 เครื่องปรับอากาศ ขนาด 12,000 btu จํานวน 1 เครื่อง 0.13 เครื่องปรับอากาศ ขนาด 12,500 btu จํานวน 1 เครื่อง 0.16
  • 23.
    18 ระดับความพึงพอใจ ไมเห็นดวยอยางยิง รายการ ่ เห็นดวยอยางยิ่ง ไมเห็นดวย รวม (%) เห็นดวย ไมแนใจ รูปลักษณของ Jacket For Energy 1.ความสวยงาม 7.50 70.00 20.00 2.50 0.00 100 2.ความแข็งแรง 12.50 55.00 30.00 2.50 0.00 100 3.ความสะดวกในการใช 32.50 52.50 15.00 0.00 0.00 100 4.ความคิดสรางสรรค 55.00 45.00 0.00 0.00 0.00 100 5.น้ําหนักตัวเครื่อง 17.50 57.50 25.00 0.00 0.00 100 การใชงาน Jacket For Energy 1. Jacket for energy มีประสิทธิภาพเทียบเคียงเครื่องออก 15.00 30.00 55.00 0.00 0.00 100 กําลังกายในฟตเนส 2. Jacket for energy ทําใหเราสามารถใชเวลาวางใหเกิด 42.50 50.00 7.50 0.00 0.00 100 ประโยชนได 3. Jacket for energy ชวยชวยลดภาวะโลกรอนได 50.00 32.50 17.50 0.00 0.00 100 4. หลังจากทดลองใช Jacket for energy แลวทานรูสึก 17.50 50.00 25.00 7.50 0.00 100 อยากออกกําลังกาย 5. Jacket for energy ตองมีการพัฒนาตอ 72.50 22.50 5.00 0.00 0.00 100 6. หากมีการพัฒนา Jacket for energy ในรุนสมบูรณทาน 37.50 50.00 12.50 0.00 0.00 100 จะเลือกใช Jacket for energy เปนสวนหนึ่งในการออก กําลังกาย 7. Jacket for energy จะชวยใหทานลดการใชพลังงาน เชน 45.00 55.00 0.00 0.00 0.00 100 การใชเครื่องใชไฟฟา การใชน้ํามัน และตระหนักถึง คุณคาของการออกกําลังกาย ตารางที่ 3 สถิติวิเคราะหความพึงพอใจของผูใชท่มีตอเครื่องออกกําลังกาย ี Jacket For Energy ในรูปรอยละ
  • 24.
    19 สรุปผลการศึกษา จากการทดลอง เครื่องออกกําลังกายผลิตพลังงานไฟฟาจาก Jacket For Energy ดวยการออก กําลังกายไมวาจะเปนการเตนแอโรบิกหรือการวิ่ง สามารถนําพลังงานที่ไดจากการออกกําลังกายมาผลิต เปนพลังงานไฟฟา สามารถชวยประหยัดพลังงาน และทําใหมีสุขภาพที่แข็งแรง ประโยชนที่คาดวาจะไดรับ 1. ไดตนแบบเครื่องออกกําลังกายผลิตพลังงานไฟฟา Jacket For Energy 2. ชวยประหยัดพลังงาน 3. ทําใหผูใชมสุขภาพแข็งแรง ี ขอเสนอแนะ 1. ควรทําฝากลองแบบเปด-ปดได เพื่องายตอการซอมแซม 2. ควรออกแบบใหมีรูปแบบใหเหมาะสมตอการใชงานมากขึ้น 3. ควรนําไปพัฒนาตอโดยการใชอุปกรณ ทีมีคุณภาพ หางายและเหมาะสม ่ 4. ควรนําไปตอกับเครื่องใชไฟฟาที่รองรับความตางศักยสูงๆ แตกินกระแสไฟนอย 5. ควรพัฒนาตอเพื่อเพิ่มปริมาณกระแสไฟฟา 6. ควรพัฒนาใหเหมาะสมกับการออกกําลังกายประเภทอื่นใหผลิตไฟฟาไดอีก
  • 25.
    20 บรรณานุกรม [1] ทวีศักดิ์ ภูชัย และคณะ . ไฟฟาเพื่อชีวิต. http://www.thaigoodview.com/library/contest2552/type1/science03/11/Electrity-web/index.html. 26 ตุลาคม 2554 [2] ประดับ นาคแกว. หนังสือเรียนวิทยาสาสตร ระดับชั้นมัธยมศึกษาปที่ 3. กรุงเทพฯ:แม็ค, 2553. [3] สุนทร โคตรบรรเทา. สารานุกรมวิทยาศาสตร. ไฟฟาและอิเล็กทรอนิกส. กรุงเทพฯ:เดอะ มาสเตอร กรุป. 2549.