กิจกรรมจรวดอีโน

ระดับชั้นเรียน: ประถมศึกษา

กำหนดเวลา: 1-2 ชั่วโมง

วัตถุประสงค์: ให้นักเรียนมีความเข้าใจพื้นฐานเกี่ยวกับ กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน

อุปกรณ์:
          1. กระดาษ A4 พิมพ์แบบจรวดอีโน
          2. กลักฟิล์มฟูจิ 1 กลัก
          3. อีโน (รสอะไรก็ได้)
          4. น้ำ
          5. ดินสอสี
          6. กรรไกรหรือมีดคัตเตอร์
          7. กาว
          8. กระบอกน้ำ
          8. กระบอกฉีดยา (สำหรับตวงน้ำ)
          9. ชอนชา (สำหรับตวงอีโน)

ภาพที่ 1 หลักการส่งยานอวกาศ

การสร้างและประกอบ:
          1. ตัดกระดาษโครงสร้างจรวด ตามแบบที่กำหนด
          2. ม้วนกระดาษ No.1 และทากาวให้เป็นลำตัวจรวด
          3. ตัดส่วนปลายด้านที่พับ และพับเข้าในส่วนที่พับเข้า
          4. พับกระดาษ No.2 และทากาวเป็นส่วนหัวจรวด
          5. พับและทากาวกระดาษ No.3-5 เป็นส่วนหางจรวด
          6. ประกอบกระดาษที่ได้จากข้อ 1-5 ตามรูป ก.
          7. นำกลักฟิล์มสวมเข้ากับตัวจรวดตามรูป ข.

หลักการ:
          เมื่อผสมอีโนเข้ากับน้ำ อีโนจะทำปฏิกิริยากับน้ำได้ก๊าซชนิดหนึ่งออกมา ทำให้ความดันภายในกลักฟิล์มเพิ่มขึ้น
เมื่อแรงดันที่กระทำกับฝากลักฟิล์มมากกว่า แรงเสียดทานของฝากับตัวกลักฟิล์มเอง แรงดันภายในจะดันฝากลักฟิล์มให้หลุดออกพร้อมกับก๊าซที่อัดแน่นอยู่ในกลักฟิล์มพุ่งออกมา ซึ่งจะทำให้เกิดแรงปฏิกิริยาดันให้กลักฟิล์มหรือตัวจรวดพุ่งขึ้น


แบบโครงสร้างจรวดอีโน

การดำเนินกิจกรรม:
          แบ่งนักเรียนออกเป็นกลุ่มๆ ละเท่าๆ กันตามความเหมาะสม แจกอุปกรณ์ให้นักเรียนแต่ละกลุ่ม ช่วยกันสร้างจรวดตามวิธีการดังที่กล่าวมาแล้วข้างต้น ก่อนที่จะนำจรวดออกไปทดลองยิง ให้คุณครูอธิบายหลักการทำงานของจรวดอีโนให้นักเรียนเข้าใจเสียก่อน เป็นต้นว่า
           กฎนิวตันข้อที่ 3:  ก๊าซซึ่งพุ่งออกทางท่อท้ายของจรวดคือ “แรงกริยา” ทำให้เกิด “แรงปฏิกิริยา” ดันให้จรวดเคลื่อนที่ในทิศทางตรงข้าม
            กฎนิวตันข้อที่ 2:  ถ้านักเรียนต้องการให้จรวดมีความเร่งมากที่สุด นักเรียนจะต้องลดมวลของจรวดให้น้อยที่สุด (a = F/m)
            กฎนิวตันข้อที่ 1: หากปราศจากแรงโน้มถ่วงของโลก จรวดก็คงเคลื่อนที่ต่อไปเรื่อย ๆ
เมื่อนักเรียนมีความเข้าใจในหลักการของจรวดอีโนตามกฎการเคลื่อนที่ของนิวตันแล้ว จึงให้นักเรียนออกไปทดลองยิงจรวด โดยให้นักเรียนแต่ละกลุ่มช่วยกันออกแบบส่วนผสมของเชื้อเพลิง (ปริมาณอีโนและน้ำ) ที่ทำให้จรวดพุ่งขึ้นได้สูงที่สุด จากนั้นอาจจัดให้มีการแข่งขันกันในแต่ละกลุ่ม

สรุปการทำกิจกรรม:
          หลังจากที่นักเรียนได้เรียนรู้และสนุกกับการยิงจรวดอีโนแล้ว อาจจะให้นักเรียนที่ชนะการแข่งขัน ออกมาอธิบายถึงเทคนิคการส่งจรวด และอัตราส่วนผสมที่พวกเขาช่วยกันคิดขึ้นมา เพื่อให้เพื่อนๆ กลุ่มอื่นๆ ทราบ และช่วยกันคิดว่า ทำไมส่วนผสมดังกล่าวถึงทำให้จรวดพุ่งขึ้นได้สูงที่สุด