อบ ครูคณิตศาสตร์: รูปทรงของโคมไฟกับความเข้มของแสง

บทนำ

โคมไฟในท้องตลาดทั่วไปจะมีรูปทรงที่แตกต่างกัน เช่น รูปทรงกลม รูปทรงสามเหลี่ยม รูปทรงสี่เหลี่ยม ฯลฯ มีการผลิตจากวัสดุต่าง ๆ ได้แก่ กระดาษ ไม้ แก้ว โลหะ พลาสติก เป็นต้น การเลือกใช้ส่วนใหญ่มักจะเลือกตามความสวยงามหรือรสนิยมของผู้ใช้ โดยไม่ได้คำนึงถึงคุณค่า และประโยชน์ในการใช้สอย รวมถึงการประหยัดพลังงานด้วย จากสภาพดังกล่าวทาให้กลุ่มผู้ศึกษาเกิดความสงสัยและสนใจในรูปทรงของโคมไฟในลักษณะต่าง ๆ จึงได้ทาโครงงานนี้ขึ้น โดยกลุ่มผู้ศึกษาได้นาเศษวัสดุเหลือใช้คือถ้วยพลาสติกทรงกลมมาประดิษฐ์เป็นโคมไฟ นอกจากจะประหยัดงบประมาณแล้วยังเป็นการนาสิ่งของที่ใช้แล้วกลับมาใช้ใหม่ (Reuse) เป็นการลดภาวะโลกร้อนอีกช่องทางหนึ่งด้วย

1.2 จุดประสงค์การทำโครงงาน

เพื่อเปรียบเทียบความเข้มของแสงจากโคมไฟรูปทรงต่าง ๆ จากถ้วยพลาสติก

1.3 ขอบเขตของโครงงาน

สิ่งที่ศึกษา

-โคมไฟที่ทำจากถ้วยพลาสติกทรงกลมสีขาวขุ่น 3 รูปทรง ได้แก่ รูปทรงกลม , รูปทรงสามเหลี่ยม , และรูปทรงสี่เหลี่ยม

-ความเข้มของแสงจากโคมไฟทั้ง 3 รูปทรง

1.4 วิธีการดำเนินการ

1. นำถ้วยพลาสติกมาประดิษฐ์เป็นรูปทรงกลม, รูปทรงสามเหลี่ยม และรูปทรงสี่เหลี่ยม ให้มีขนาดใกล้เคียงกัน

2. ประกอบอุปกรณ์ฐานตั้งโคมไฟโดยใช้กระป๋องพลาสติก ฟิวเจอร์บอร์ด หลอดไฟ และสวิตซ์ไฟพร้อมสาย และทดสอบความพร้อมในการใช้งาน

3. นำรูปทรงที่ได้จากข้อ 1 มาประกอบกับชุดอุปกรณ์ฐานตั้งโคมไฟในข้อ 2 จะได้โคมไฟรูปทรงกลม รูปทรงสี่เหลี่ยม และรูปทรงสามเหลี่ยม ที่พร้อมใช้งาน

4. ดำเนินการทดสอบความเข้มของแสงโดยการนำโคมไฟรูปทรงกลม รูปทรงสี่เหลี่ยม และรูปทรงสามเหลี่ยม มาจัดวางในลักษณะตั้งโต๊ะในที่มืด และให้กลุ่มเป้าหมายจำนวน 30 คน สังเกตความเข้มของแสง และบันทึกผลตามแบบทดสอบที่กำหนดให้

5. ดำเนินการทดสอบความเข้มของแสงโดยการนำโคมไฟรูปทรงกลม รูปทรงสี่เหลี่ยม และรูปทรงสามเหลี่ยม มาจัดวางในลักษณะแขวนเพดานในที่มืด และให้กลุ่มเป้าหมายเดิมจำนวน 30 คน สังเกตความเข้มของแสง และบันทึกผลตามแบบทดสอบที่กำหนดให้

6. สรุปและวิเคราะห์ข้อมูลจากแบบทดสอบ

1.5 ประโยชน์ที่ได้รับ

1. จะทำให้ทราบว่ารูปทรงเรขาคณิตชนิดใดมีความเข้มของแสงซึ่งทำให้แสงสว่างมากที่สุด

2. สามารถนาไปประยุกต์ใช้ในการจัดทำโคมไฟเพื่อประหยัดพลังงาน

3.นำไปประยุกต์ใช้กับเศษวัสดุเหลือใช้ในรูปแบบอื่นๆ

1.6 นิยามศัพท์

1. ความเข้มของแสง หมายถึง พลังงานแสงที่ทาให้แสงสว่างซึ่งเราสามารถสังเกตเห็นด้วยตาเปล่า

2. โคมไฟ หมายถึง โคมที่ให้แสงสว่างส่องบนพื้นด้านล่างเป็นชนิดแบบตั้งโต๊ะและโคมไฟที่แสงสว่าง ส่องลงมาจากด้านบนเป็นแบบติดเพดาน

3. รูปเรขาคณิต หมายถึง รูปทรงกลม รูปทรงสามเหลี่ยม และรูปทรงสี่เหลี่ยม

วิธีการดำเนินการ

3.1 วัสดุ อุปกรณ์

1. ถ้วยพลาสติกขาวขุ่นทรงกลม จำนวน 120 ใบ

2. ลวดเย็บกระดาษ จำนวน 1 กล่อง

3. หลอดไฟ ขนาด 5 วัตต์ จำนวน 3 หลอด

4. สวิตซ์ไฟพร้อมสาย จำนวน 3 ชุด

5. กาวตราช้าง จำนวน 1 หลอด

6. ฟิวเจอร์บอร์ด จานวน 1 แผ่น

7. กระดาษแข็ง จำนวน 1 แผ่น

8. กระป๋องพลาสติก จำนวน 3 กระป๋อง

9. กรรไกร จำนวน 1 อัน

10.มีดคัตเตอร์ จำนวน 1 อัน

11.ไม้บรรทัด จำนวน 1 อัน

3.2 วิธีดำเนินการ

การศึกษาเรื่อง รูปทรงของโคมไฟกับความเข้มของแสง ได้ดำเนินการดังนี้

6. สรุปและวิเคราะห์ข้อมูลจากแบบทดสอบ

ผลการดำเนินงาน

จากการศึกษา รูปทรงของโคมไฟกับความเข้มของแสง ซึ่งได้ดาเนินการโดยการทดสอบระดับความเข้มของแสงจากโคมไฟรูปทรงกลม รูปทรงสามเหลี่ยม และรูปทรงสี่เหลี่ยม ในลักษณะการตั้งโต๊ะ และแขวนเพดาน ได้ผลการทดสอบดังนี้

ผลการทดสอบ

ตาราง การเปรียบเทียบระดับความเข้มของแสงจากโคมไฟ 3 รูปทรง

ลักษณะรูปทรงของโคมไฟ	ระดับความเข้มของแสง
ลักษณะรูปทรงของโคมไฟ	น้อยที่สุด	น้อย	ปานกลาง	มาก	มากที่สุด	เฉลี่ย	แปรผล
โคมไฟรูปทรงกลม	5 (16.67)	7 (23.33)	14 (46.67)	4 (13.33)	0 (0)	77 (51.33)	ระดับน้อย
โคมไฟรูปทรงสี่เหลี่ยม	1 (3.33)	1 (3.33)	3 (10.00)	12 (40.00)	13 (43.34)	125 (83.33)	ระดับมมาก
โคมไฟรูปทรงสามเหลี่ยม	2 (6.67)	6 (20.00)	13 (43.33)	9 (30.00)	0 (0)	89 (59.33)	ระดับน้อย

จากตาราง ผลการทดสอบพบว่า กลุ่มตัวอย่างผู้ทดสอบจำนวน 30 คน ทดสอบระดับความเข้มของแสงจากโคมไฟที่วางอยู่ในลักษณะตั้งโต๊ะ มีผู้แสดงความคิดเห็นดังนี้

โคมไฟรูปทรงกลม ความเข้มของแสงอยู่ในระดับน้อยที่สุดจำนวน 5 คนคิดเป็นร้อยละ 16.67 ความเข้มของแสงอยู่ในระดับน้อยจำนวน 7 คนคิดเป็นร้อยละ 23.33 ความเข้มของแสงอยู่ในระดับปานกลางจำนวน 14 คนคิดเป็นร้อยละ 46.67 ความเข้มของแสงอยู่ในระดับมากจำนวน 4 คนคิดเป็นร้อยละ 13.33 คิดเป็นค่าเฉลี่ย 77 คิดเป็นร้อยละ 51.33 สรุปว่ากลุ่มตัวอย่างผู้ทดสอบแสดงความเห็นว่าโคมไฟรูปทรงกลมที่วางอยู่ในลักษณะตั้งโต๊ะมีความเข้มของแสงหรือความสว่างระดับน้อย

โคมไฟรูปทรงสี่เหลี่ยมที่วางอยู่ในลักษณะตั้งโต๊ะ มีผู้แสดงความคิดเห็นดังนี้ ความเข้มของแสงอยู่ในระดับน้อยที่สุดจานวน 1 คนคิดเป็นร้อยละ 3.33 ความเข้มของแสงอยู่ในระดับน้อยจำนวน 1 คนคิดเป็นร้อยละ 3.33 ความเข้มของแสงอยู่ในระดับปานกลางจำนวน 3 คนคิดเป็นร้อยละ 10.00 ความเข้มของแสงอยู่ในระดับมากจำนวน 12 คนคิดเป็นร้อยละ 40.00 และความเข้มของแสงอยู่ในระดับมากที่สุดจำนวน 13 คนคิดเป็นร้อยละ 43.34 คิดเป็นค่าเฉลี่ย 125 คิดเป็นร้อยละ 83.33 สรุปว่ากลุ่มตัวอย่างผู้ทดสอบแสดงความเห็นว่าโคมไฟรูปทรงสี่เหลี่ยมที่วางอยู่ในลักษณะตั้งโต๊ะมีความเข้มของแสงหรือความสว่างระดับมาก

โคมไฟรูปทรงสามเหลี่ยมที่วางอยู่ในลักษณะตั้งโต๊ะ มีผู้แสดงความคิดเห็นดังนี้ ความเข้มของแสงอยู่ในระดับน้อยที่สุดจำนวน 2 คนคิดเป็นร้อยละ 6.67 ความเข้มของแสงอยู่ในระดับน้อยจำนวน 6 คนคิดเป็นร้อยละ 20.00 ความเข้มของแสงอยู่ในระดับปานกลางจานวน 13 คนคิดเป็นร้อยละ 43.33 ความเข้มของแสงอยู่ในระดับมากจำนวน 9 คนคิดเป็นร้อยละ 30.00 คิดเป็นค่าเฉลี่ย 89 คิดเป็นร้อยละ 59.33 สรุปว่ากลุ่มตัวอย่างผู้ทดสอบแสดงความเห็นว่าโคมไฟรูปทรงสามเหลี่ยมที่วางอยู่ในลักษณะตั้งโต๊ะมีความเข้มของแสงหรือความสว่างระดับน้อย

สรุปอภิปรายและข้อเสนอแนะ

5.1สรุปผลการดำเนินโครงงาน

ผลการศึกษารูปทรงของโคมไฟกับความเข้มของแสง ซึ่งได้ดาเนินการโดยการทดสอบระดับความเข้มของแสงจากโคมไฟรูปทรงกลม รูปทรงสามเหลี่ยม และรูปทรงสี่เหลี่ยม โดยการนาถ้วยพลาสติกทรงกลมมาประดิษฐ์เป็นรูปทรงกลม รูปทรงสามเหลี่ยม และรูปทรงสี่เหลี่ยม ที่มีขนาดใกล้เคียงกันพร้อมกับประกอบอุปกรณ์ฐานตั้งโคมไฟที่มีขนาดกาลังวัตต์เท่ากันและทาการทดสอบระดับความเข้มของแสงโดยใช้กลุ่มเป้าหมายจานวน 30 คนสังเกตและบันทึกผลความเข้มของแสงหรือความสว่างของแสงไฟที่ส่องผ่านทะลุออกมาจากรูปทรงทั้งสามแบบโดยการตั้งโคมไฟบนโต๊ะและแขวนบนเพดานภายในห้องมืด ผลการศึกษาสรุปได้ว่าความเข้มของแสงหรือความสว่างของแสงที่ส่องผ่านออกมาจากโคมไฟรูปทรงสี่เหลี่ยมอยู่ในระดับมาก มีความเข้มหรือความสว่างของแสงมากกว่าโคมไฟรูปทรงอื่นๆรองลงมาคือโคมไฟรูปทรงสามเหลี่ยมที่มีความเข้มหรือความสว่างของแสงระดับน้อยและโคมไฟรูปทรงกลมมีความเข้มหรือความสว่างของแสงระดับน้อยเช่นกัน

5.2 ปัญหาและอุปสรรค

1. การบ้านจากวิชาต่างๆ ที่ต้องใช้เวลานานในการทำ และบางครั้งต้องออกไปทำในสถานที่ต่างๆ ทำให้มีเวลาในการปฏิบัติโครงงานน้อยลง

2. เกิดปัญหาในการถ่ายทอดความรู้ เนื่องจากความรู้บางเรื่องยากในการอธิบาย

3. เนื่องจากโครงงานนี้ เป็นงานเดียว จึงยากที่จะเข้าใจได้ง่าย เพราะไม่มีเพื่อนให้คำแนะนำ รับฟังความคิดเห็น

5.3 ข้อเสนอแนะและแนวทางการพัฒนา

1. การเลือกถ้วยพลาสติกควรเลือกถ้วยที่มีความยืดหยุ่นจะได้ติดผลึกง่าย

2. ช่องว่างระหว่างแถวควรมีช่องว่างที่เท่ากัน

3. สถานที่ทดสอบควรเป็นห้องทึบแสง จะทาให้สังเกตความสว่างของแสงได้ชัดเจนขึ้น

ภาพกิจกรรมการดำเดินงานและเก็บข้อมูล