การพัฒนาชุดสื่อการสอนการตกอิสระตรวจรู้การตกด้วยการตรวจจับโลหะ
คำสำคัญ:
ชุดทดลองการตกอิสระ, อาดุยโน ยูโน อาร์ทรี, การตรวจจับความเป็นโลหะบทคัดย่อ
บทความนี้นำเสนอการพัฒนาชุดทดลองการตกอิสระราคาประหยัดที่ควบคุมการทำงาน ด้วยไมโครคอนโทรเลอร์ แสดงผลลัพธ์เวลาการตกอิสระผ่านจอแอลซีดี ด้วยการออกแบบพัฒนา ชุดทดลองให้มีราคาประหยัด ใช้งานง่าย ได้ผลการทดลองที่มีความแม่นยำ เที่ยงตรง โดยใช้อาดุยโน ยูโน อาร์ทรี (Arduino Uno R3) ซึ่งเป็นชุดประกอบไมโครคอนโทรเลอร์ (mcu) ราคาถูกเป็นตัวควบคุมการทำงาน ความสูงวัดจากจุดปล่อยต่ำสุดของบอลโลหะไปถึงแผ่นตรวจรับรู้การตกด้วยอัลทราโซนิกส์เซนเซอร์รุ่น HC-SR04 ตรวจจับการตกของวัตถุด้วยวิธีการตรวจจับความเป็นโลหะ (Metal detections) เพื่อช่วยลดผลของแรงกระแทกลงบนเซนเซอร์โดยตรง ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าชุดทดลองการตกอิสระที่พัฒนาขึ้นสามารถแสดงค่าความเร่งโน้มถ่วงของโลกได้ 10.0 เมตร/วินาที2 เมื่อเปรียบเทียบผลที่ได้จากชุดทดลองกับค่าแรงโน้มถ่วงมาตรฐานที่ตรวจสอบได้โดยสถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติ (ประเทศไทย) ณ บริเวณจังหวัดอุดรธานีซึ่งมีค่าเท่ากับ 9.784156709 เมตรต่อวินาที2 พบว่า มีความคลาดเคลื่อนร้อยละ 2.206
เอกสารอ้างอิง
Direk B., Santipap S., Aphichard P., Udomdej P. and Chutima O., (2013). Development of Experimental Equipment for Observation the Freefall Action by Piezoelectric Device. Thai Science and Technology Journal. 21(1). 41-47.
Janthanee A., Chanoknan B., and Charud B., (2019). Free Falling Experiment Controlled by Microcomputer. Science and Technology RMUTT Journal. 9(1). 54-65.
McDougal, D.W., (2012) Newton’s Gravity: An Introductory Guide to the Mechanics of the Universe. Springer and Associates, Berlin
Pagamas G., Suwimol R., Chitnarong S., Chairote Y. and Yaowarat S. (2011). Studies of Free Falling Object and Simple Pendulum Using Digital Video Analysis, Walailak J Sci & Tech, 8(1). 63‐69.
Patrik Vogt and Jochen Kuhn. (2012). Analyzing free fall with a smartphone acceleration sensor. The Physics Teacher. 50(3). 182-183.
Rahul N. Dhole, Vishal S. Undre, Chetan R. Solanki, Satish R. Pawale, (2014). Smart traffic signal using ultrasonic sensor, International Conference on Green Computing Communication and Electrical Engineering (ICGCCEE), Coimbatore, India, 1-4
Raymond A. Serway, Chris Vuille, and Jerry S. Faughn, (2009). College Physics 8thed., Cengage Learning: Canada
Somporn B., (2019). A Set of Gravitational Acceleration Measurement Using Simple Microcontroller, DIY Sensors and Smartphone. J. Res. Unit Sci. Technol. Environ. Learning. 10(2). 288-299.
Suchane P., (2014). Development of the Prototype of Free fall Experiment. (Research report). Songkhla: Thaksin University
Tasanee P., (2018). The measurement of gravity in Thailand and its importance, National Institute of Metrology (Thailand).
