การออกแบบและเทคโนโลยี ม.1

ไฟฟ้า คือ พลังงานรูปแบบหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนหรือโปรตอน นำมาใช้ประโยชน์โดยทำให้เปลี่ยนเป็นพลังงานรูปแบบอื่นๆ ได้ เช่น แสงสว่าง ความร้อน เสียง การเคลื่อนที่ อิเล็กทรอนิกส์ คือ การควบคุมการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้าเพื่อให้ได้ปริมาณหรือทิศทางการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้าตามที่ต้องการ อุปกรณ์ทางอิเล็กทรอนิกส์มีหลายชนิดเช่น หลอด LED ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เป็นสิ่งที่มีความสัมพันธ์กันในการสร้างเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ ภายในเครื่องใช้ไฟฟ้านั้นจะมีอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกันอยู่ มีส่วนที่ให้กระแสไฟฟ้าผ่านครบวงจร เรียกว่า “วงจรไฟฟ้า” ซึ่งประกอบด้วย “อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์” เชื่อมต่อกันภายในวงจรไฟฟ้า เพื่อทำหน้าที่ควบคุมปริมาณ หรือทิศทางของกระแสไฟฟ้า

กลไก หมายถึง ส่วนของอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ส่งผ่านการเคลื่อนที่ ทำให้มีการเปลี่ยนตำแหน่งจากต้นทางไปยังปลายทางของการเคลื่อนที่ หรือทำหน้าที่เปลี่ยนทิศทาง ความเร็ว ลักษณะการเคลื่อนที่ นอกจากนี้ยังช่วยผ่อนแรงให้ทำงานได้ง่ายขึ้น มีประสิทธิภาพมากขึ้น การทำงานของกลไกนั้นต้องอาศัยอุปกรณ์หรือชิ้นส่วนเป็นตัวทำให้เกิดการทำงานในลักษณะต่างๆ ซึ่งอุปกรณ์แต่ละประเภทจะมีหน้าที่แตกต่างกันไป และจำเป็นอย่างยิ่งที่ต้องควบคุมการทำงานให้เป็นไปตามความต้องการ ในบทเรียนนี้จะขอยกตัวอย่างล้อและเพลา ซึ่งเป็นกลไกอย่างง่ายและสามารถพบเห็นได้โดยทั่วไปในชีวิตประจำวัน ล้อและเพลา เป็นกลไกที่ช่วยผ่อนแรงในการทำงาน ประกอบด้วยวัตถุทรงกระบอก 2 อันที่มีขนาดแตกต่างกันและอยู่ติดกัน โดยวัตถุที่มีขนาดใหญ่เรียกว่า “ล้อ” และวัตถุที่มีขนาดเล็กกว่าเรียกว่า “เพลา” เมื่อล้อหรือเพลาหมุน จะทำให้อีกส่วนหมุนตาม เรานำหลักการล้อและเพลามาประยุกต์ใช้ใน...

เครื่องมือช่างพื้นฐานเป็นสิ่งจำเป็นในการสร้างชิ้นงานเพื่อช่วยในการผ่อนแรง ช่วยให้ทำงานได้เร็วขึ้น ละเอียด แม่นยำมากขึ้น การรู้จักเลือกใช้เครื่องมือให้เหมาะสมกับงาน ใช้อย่างถูกวิธีและปลอดภัยจึงมีความสำคัญทั้งต่อผู้ปฏิบัติงานเองและความสำเร็จของงาน เครื่องมือสำหรับการวัด ไม้บรรทัด ใช้วัดความยาวและขีดเส้นให้ตรงในระยะสั้นๆ

สิ่งของเครื่องใช้ต่างๆ สร้างขึ้นจากวัสดุหลายประเภท วัสดุแต่ละประเภทมีสมบัติและลักษณะที่แตกต่างกัน การเลือกใช้วัสดุให้ถูกต้องและเหมาะสมจึงมีความสำคัญต่อการออกแบบและสร้างสิ่งของเครื่องใช้ วัสดุที่นำมาทำสิ่งของเครื่องใช้ที่เราพบเจอในชีวิตประจำวัน เช่น ไม้ โลหะ พลาสติก ยาง มีสมบัติและการใช้งานที่แตกต่างกัน ดังนี้ ไม้ (wood) ไม้ คือ วัสดุธรรมชาติที่ได้มาจากลำต้นของต้นไม้ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นไม้ยืนต้น ไม้มีความแข็งแรง...

กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมเป็นกระบวนการทำงานเพื่อแก้ไขปัญหา หรือพัฒนางานให้มีประสิทธิภาพมากที่สุด ภายใต้ข้อจำกัด โดยมีขั้นตอนการดำเนินงานประกอบด้วย 6 ขั้นตอน 1.ระบุปัญหา (Problem Identification) เป็นการทำความเข้าใจปัญหาหรือความท้าทาย วิเคราะห์เงื่อนไขหรือข้อจำกัดของสถานการณ์ปัญหา เพื่อกำหนดขอบเขตของปัญหา ซึ่งจะนำไปสู่การสร้างชิ้นงานหรือวิธีการในการแก้ปัญหา 2.รวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับปัญหา (Related Information Search) เป็นการรวบรวมข้อมูลและแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับแนวทางการแก้ปัญหาและประเมินความเป็นไปได้ ข้อดีและข้อจำกัด 3.ออกแบบวิธีการแก้ปัญหา (Solution Design) เป็นการประยุกต์ใช้ข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องเพื่อการออกแบบชิ้นงานหรือวิธีการในการแก้ปัญหา โดยคำนึงถึงทรัพยากร ข้อจำกัดและเงื่อนไขตามสถานการณ์ที่กำหนด

ระบบ (System) คือ กลุ่มของชิ้นส่วนต่างๆ ตั้งแต่ 2 ส่วนขึ้นไปประกอบเข้าด้วยกันและทำงานร่วมกัน เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์เดียวกัน ระบบอาจจำแนกได้เป็น 2 ประเภท ได้แก่ ระบบที่พบในธรรมชาติ กับระบบที่มนุษย์สร้างขึ้น ระบบที่พบในธรรมชาติ คือ ระบบที่ธรรมชาติสร้างขึ้นหรือเป็นไปตามธรรมชาติ เช่น ระบบลำเลียงในพืช ระบบหมุนเวียนเลือด ระบบหายใจ

คำว่าเทคโนโลยีมีความสัมพันธ์กับการดำรงชีวิตของมนุษย์มาเป็นเวลานาน เป็นสิ่งที่มนุษย์ใช้แก้ปัญหาพื้นฐาน ในการดำรงชีวิต เช่น การเพาะปลูก ที่อยู่อาศัย เครื่องนุ่งห่ม ยารักษาโรค ในระยะแรกเทคโนโลยีที่นำมาใช้ เป็นเทคโนโลยีพื้นฐานไม่สลับซับซ้อนเหมือนดังปัจจุบัน แต่ในปัจจุบันคงไม่มีใครปฏิเสธว่าเทคโนโลยีมีอิทธิพลต่อชีวิตมนุษย์เป็นอย่างมาก ซึ่งสังเกตได้จากการดำเนินชีวิตในปัจจุบันนับตั้งแต่ตื่นนอนจนกระทั่งเข้านอน ชีวิตของมนุษย์จะต้องเกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีไม่ทางตรงก็ทางอ้อม ไม่ว่าจะเป็นในด้านอาหารการกิน การแต่งกาย การสร้างที่อยู่อาศัย ยารักษาโรค การเดินทาง การติดต่อสื่อสารระหว่างกัน ฯลฯ ทั้งหมดนี้ล้วนเกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีทั้งสิ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในปัจจุบันแทบทุกประเทศในโลกล้วนต้องการสร้างความได้เปรียบในเชิงการแข่งขันกับประเทศอื่นๆ ด้วยการสร้างองค์ความรู้ทางด้านเทคโนโลยีใหม่ๆ ทั้งนี้เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีภายใต้กระแสโลกาภิวัตน์ ทำให้ความได้เปรียบในเรื่องทรัพยากรทางธรรมชาติถูกแทนที่ด้วยความได้เปรียบในด้านเทคโนโลยี ซึ่งเป็นตัวแปรที่สำคัญที่ส่งผลต่ออำนาจการต่อรองในเวทีการค้าระหว่างประเทศ กล่าวคือในปัจจุบันประเทศที่เป็นเจ้าของเทคโนโลยีสามารถสร้างความเจริญมั่งคั่งในทางเศรษฐกิจได้อย่างรวดเร็วทั้งนี้เนื่องมาจากความจำเป็นต่างๆในด้านการดำรงชีวิตของมนุษย์ที่พึ่งพาเทคโนโลยีมากขึ้น ดังนั้นความรู้ความเข้าใจในเรื่องที่เกี่ยวกับเทคโนโลยีต่างๆ ที่มีบทบาทในโลกยุคปัจจุบัน รวมทั้งผลกระทบจากเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีที่มีผลต่อประชาคมโลกจึงเป็นสิ่งที่จะช่วยให้การดำเนินชีวิตท่ามกลางกระแสโลกในปัจจุบันเป็นไปอย่างมั่นคงและรู้เท่าทันถึงผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงที่มีต่อตนเองและสังคม

จากความจำเป็นของมนุษย์ในยุคแรกทำให้เกิดเทคโนโลยี เมื่อเวลาผ่านไปเทคโนโลยีได้กลายมาเป็นส่วนหนึ่งของชีวิต จนกระทั่งปัจจุบัน เทคโนโลยีเข้ามามีบทบาทในการอำนวยความสะดวกและสนองความต้องการของมนุษย์มากขึ้น ดังสรุปได้ดังนี้ 1. ช่วยในการแก้ไขปัญหาหรือสนองความต้องการของมนุษย์ เช่น การนำสิ่งของกลับมาใช้ซ้ำ (reuse) หรือแปรรูปแล้วนำกลับมาใช้ใหม่ (recycle) การนำเทคโนโลยีฝนหลวงมาช่วยแก้ปัญหาภัยแล้ง การใช้กังหันชัยพัฒนาแก้ปัญหาน้ำเสีย เป็นต้น 2. ช่วยเพิ่มความสามารถในการทำงานของมนุษย์ ช่วยให้มนุษย์ทำงานได้เร็วขึ้น (better) รวดเร็วขึ้น (faster) และมีค่าใช้จ่ายถูกลง (cheaper) เช่น...

เทคโนโลยี หมายถึง สิ่งที่มนุษย์พัฒนาขึ้น เพื่อช่วยในการทำงานหรือแก้ปัญหาต่าง ๆ เข่น อุปกรณ์, เครื่องมือ, เครื่องจักร, วัสดุ หรือ แม้กระทั่งที่ไม่ได้เป็นสิ่งของที่จับต้องได้ เช่น กระบวนการต่าง ๆ           เทคโนโลยี เป็นการประยุกต์ นำเอาความรู้ทางวิทยาศาสตร์มาใช้ และก่อให้เกิดประโยชน์ ในทางปฏิบัติแก่มวลมนุษย์