1 วัตถุประสงค์
เพื่อให้นักศึกษาเรียนรู้การทำงานเป็นกลุ่มเพื่อทำโครงงานให้สำเร็จ โดยมีการวางแผน กระบวนการ การออกแบบ การสร้าง การปรับปรุงพัฒนา
2 โจทย์
ให้แต่ละกลุ่มสร้างวัตถุลอยน้ำที่สามารถบรรทุกน้ำหนักได้มากที่สุด โดยใช้ Aluminum Foil ขนาด
15x15 cm
3 วิธีการออกแบบ
หาปริมาตรสูงสุด ของ Aluminum Foil ในการพับโดยใช้วิธี อนุพันธ์
V = ( 15-2X )( 15-2X )( X )
V' = 12X^2 - 120X + 225 จึงได้ X = 2.5 ทำให้ได้ปริมาตรสูงสุด
V = 250 cm^3
4 วิธีการสร้าง
แนวคิดหลักการ เรือลำที่ 1
สร้างโดยไม่ได้มากจากการคำณวน
ระดมความคิดเพื่ออกแบบเรือลำแรกให้ดีที่สุด และได้ออกแบบเรือ เป็นวงกลมเส้นผ่านศูนย์กลาง 9 cm และขอบเรือสูง 3 cm จากนั้นทำโปร่งใต้ท้องเรือให้มากที่สุดเพื่อให้อากาศอยู่ใต้ท้องเรือเพื่อช่วยในการลอยตัว
จากการทดลอง สามารถ รับน้ำหนักของ น๊อตได้ 38 ตัวก่อนที่เรือจะจม
ปัญหา/ข้อด้อย
ขอบเรืออ่อน และไม่เท่ากัน ทำให้ทนแรงดันน้ำไม่ได้
แนวคิดหลักการเรือลำที่ 2
ทำตามแนวคิดเิดิม เพิ่มความแข็งแรงที่ขอบเรือโดยการพับ ขอบเรือให้หนาสองชั้น สูง 3cm และทำโปร่งใต้ท้องเรือให้ได้มากที่สุด เรือมีขนาดเส้นผ่านศุนย์กลางเรือ 8.5 cm ได้นำเรือไปทดลองรับน้ำหนัก สามารถรับน้ำหนักน๊อตได้ 5 ตัว
ปัญหา/ข้อด้อย
เนื่องจาก เกิดความผิดพลาดในการขึ้นรูปเรือ กดแรงเกินไปทำให้เรือเกิดรอยรั่ว
แนวคิดหลักการเรือลำที่ 3
ทำตามแนวคิดเิดิม เพิ่มความแข็งแรงที่ขอบเรือโดยการพับ ขอบเรือให้หนาสามชั้น สูง 3cm และทำโปร่งใต้ท้องเรือให้ได้มากที่สุด เรือมีขนาดเส้นผ่านศุนย์กลางเรือ 8.2 cm เรือมีความแข็งแรง ได้นำเรือไปทดลองรับน้ำหนัก สามารถรับน้ำหนักน๊อตได้ 29 ตัว
ปัญหา/ข้อด้อย
เรือมีความแข็งแรง ทำให้ปริมาตร ของเรือลดลง
และขอบเรือสูงไม่เท่ากันทำให้เรือจมฝั่งนึง
แนวคิดหลักการเรือลำที่ 4
เปลี่ยนแนวคิด โดยการสร้างเรือ ออกเป็นรูปทรงสี่เหลี่ยม เพื่อให้ปริมาตรมากที่สุด จากนั้นพับขอบเือสามชั้นเพื่อให้เรือแข็งแรง ทำโปร่งใต้ท้องเรือมากกว่าเดิม ขนาดของเรือ 7.8x7.8 cm ขอบเรือสูง 3 cm เรือมีความแข็งแรง ทำให้สามารถรับน้ำหนักของน๊อตได้ 25 ตัว
ปัญหา/ข้อด้อย
เนื่องจากต้องการความแข็งแรงของเรือทำให้ปริมาตรของเรือลงลง ทำให้รับน้ำหนักได้น้อยลง
คำถาม
การวางน้ำหนักบนเรือ ส่งผลต่อการทรงตัวของเรืออย่างไร
- ส่งผลมากเพราะถ้าเราวางน้ำหนักแรงจะทำให้เรือจมเร็วขึ้น
รูปแบบหรือลักษณะของเรือ มีผลต่อน้ำหนักที่บรรทุกได้อย่างไร
-มีผลต่อน้ำหนัก คือ ถ้าเรือที่สร้างมากจากการคำณวนนั้น จะได้ปริมาตรสูงสุด เพื่อใช้ในการออกแบบเรือ
ถ้าออกแบบเรือเป็นสี่เหลี่ยม ขอบเรือจะทนแรงดันน้ำได้น้อยกว่า เรือแบบกลม