เครื่องกลแรงย้อน เครื่องกลเบื้องต้น เครื่องกลอย่างง่าย ม.3 ความหมายของเครื่องกล
เครื่องกลแรงย้อน (Perpetual Motion Machines)
สวัสดีเป็นครั้งแรกครับ ก่อนอื่นผมก็ต้องขอแนะนำคอลัมน์กันก่อน เหมื่อนกับหนังสือที่ดี ควรมี บทนำ เพื่อให้ผู้อ่านได้เตรียมตัวเตรียมใจ เตรียมสมองไว้พร้อมรับสิ่งที่จะได้อ่าน อย่าเพิ่งกลัวว่าผมจะคุยเรื่องยากนะครับ จริง ๆ แล้ว คอลัมน์นี้มีไว้สำหรับเรื่องราวเกี่ยวกับฟิสิกส์ที่น่าสนใจ (สำหรับผู้เขียน) และค่อนข้างจะเบาสมอง สิ่งแปลก ๆ ใหม่ ๆ หรือแปลกแต่เก่าแต่แปลก :) ซึ่งสามารถอธิบายได้ด้วยฟิสิกส์
เอาเป็นว่าผมไม่พูดมากดีกว่า เพราะดูเหมือนว่าผมจะพูดไม่ค่อยรู้เรื่องสักเท่าไร เรามาเข้าเรื่องกันเลยดีกว่า
สำหรับฉบับนี้ ผมก็จะคุยถึงสิ่ง ๆ หนึ่งที่เรียกเป็นภาษาอังกฤษว่า Perpetual Motion Machine หรือถ้าจะแปลเป็นภาษาไทยแบบ ง่าย ๆ แค่ฟังรู้เรื่องแต่ไม่ไพเราะก็คงจะได้ความว่า เครื่องมือหรืออุปกรณ์ ที่สามารถเคลื่อนไหวได้ด้วยตัวเอง ชั่วนิรันด์ โดยไม่ต้องได้รับพลังงานจากภายนอกเลย
ฟังดูเหมือนว่าจะเป็นไปไม่ได้ ใช้ไหมครับ งั้นผมก็ขอบอกตรงนี้เลยแล้วกัน ว่ามันเป็นไปไม่ได้จริง ๆ แหละครับ เพราะอุปกรณ์อย่างว่าจะผิดกฎ "Thermodynamics" ข้อหนึ่ง ซึ่งบอกว่า งานที่ได้รับรวมกับพลังงานความร้อนที่อุปกรณ์อาจจะ ปล่อยออกมาจะต้องเท่ากับงานที่ให้เสมอ ก็แปลว่าถ้าอยากจะให้อะไรเคลื่อนไหว เราก็ต้องให้พลังงานมันในรูปใดรูปหนึ่ง แต่ถึงอย่างไรก็ตาม นักคิดในสมัยก่อนก็สามารถที่จะคิดอุปกรณ์ดังกล่าวออกมา ได้มากมาย แค่คิดนะครับ ไม่ได้ทำ แต่ทุกชิ้นที่ถูกคิดขึ้นมาก็น่าสนใจ ยกตัวอย่างอุปกรณ์ชิ้นง่าย ๆ ที่ผมก็จำไม่ได้แล้วว่าใครเป็นคนคิด ดังรูป
ก้อนที่ดูเหมือนลิ่มสามเหลี่ยมสีน้ำตาล คือพื่นเอียงนะครับ ส่วนลูกกลม ๆ ซึ่งเคลื่อนที่อยู่ก็เป็นลูกแก้ว ซึ่งถูกโยงติดกันไว้ ด้วยเชือก การทำงานของอุปกรณ์ชิ้นนี้ก็อาศัยแรงโน้มถ่วงของโลก จะเห็นว่าด้านพื้นเอียงทางซ้ายซึ่งเอียงมากกว่า จะมีลูกแก้วอยู่ประมาณสามลูก ส่วนด้านขวาซึ่งเอียงน้อยกว่า มีลูกแก้วอยู่ประมาณห้าลูก ถ้าลูกแก้วทุกลูกมีน้ำหนักเท่ากัน ลูกแก้วห้าลูกทางขวาก็ควรจะมีน้ำหนักมากกว่า ลูกแก้วสามลูกทางซ้าย ลูกแก้วทางขวาจิงกลิ้งลงตามพื่นเอียงพร้อมกับดึงให้ลูกแก้วทางซ้ายเคลื่อนที่ขึ้น (ส่วนลูกแก้วซึ่งอยู่ด้านล้างของพื่นเอียง ก็แค่เคลื่อนที่ในแนวเส้นตรง โดยไม่ได้ชักเยอน้ำหนักกับลูกแก้วด้านอื่น)
ดูเหมือนจะเป็นไปได้ใช้ไหมครับ นั้นแหละครับ สิ่งที่น่าสนใจก็คือ อะไรทำให้อุปกรณ์ชิ้นนี้ไม่เคลื่อนไหวตลอดเวลา ดังที่นักคิด (ซึ่งผมจำชื่อไม่ได้) คาดการเอาไว้
จริง ๆ แล้ว คอลัมน์นี้ก็ไม่ใช้คอลัมน์ทายปัญหานะครับ แต่เนื่องจากผมก็เขียน (พิมพ์ด้วยความเร็วสองตัวอักษรต่อหนึ่งวินาที) มานานแล้ว ขอหยุดตรงนี้แล้วกันนะครับ ให้คุณ ๆ ผู้อ่านเก็บไปคิดเล่น ๆ ไปพลาง ๆ ก่อน แล้วผมจะมาอธิบายต่อคราวหน้า
อ้อ เกือบลืมบอกไปว่า อุปกรณ์ในภาพเป็นแค่ตัวอย่าง ตัวอย่างเดียวจากทั้งหมดมากมาย (ซึ่งส่วนใหญ่จะค่อนข้างน่าสับสน) หากคุณ ๆ ผู้อ่านอยากเห็นตัวอย่างอื่นอีกละก็ บอกนะครับ ถ้าไม่เหลือบ่ากว่าแรง ก็จะวาดเป็นภาพเคลื่อนไหวให้ชมอีก ... แล้วเจอกันใหม่ฉบับหน้าครับ สวัสดีครับ
แหล่งที่มา : vcharkarn.com