รอก

รอก  เป็นวิวัฒนาการมาจากลูกล้อ และมีความมุ่งหมายที่จะลดความฝืดในการเปลี่ยนทิศทางของแรง เช่น ลูกรอกบนยอดเสาธง  ช่วยเปลี่ยนทิศทางของแรงที่คนชักเชือกลงให้เป็นแรงฉุดธงขึ้น และลดแรงเสียดทาน ระหว่างเชือกกับเสาธง  การใช้ลูกรอกเพียงลูกเดียว  ไม่อาจจะช่วยผ่อนแรงได้ แต่ถ้าใช้ลูกรอกสองลูก โดยให้ลูกบนเป็นลูกที่ตรึงติด  ลูกล่างเคลื่อนที่ได้  ผูกเชือกกับรอกลูกบนแล้วคล้องกับรอกลูกล่าง  เอาเชือกกลับขึ้นไปพาดกับรอกลูกบนอีกในลักษณะนี้  น้ำหนักถูกแขวนไว้ด้วยเชือกสองเส้น  แรงดึงในเชือกแต่ละเส้นจึงเท่ากับครึ่งเดียวของน้ำหนักที่ยกและเท่ากับแรงที่ใช้ฉุดยก  ดังนั้นถ้าเพิ่มจำนวนลูกรอกที่ติดตึงและมีการเคลื่อนที่ได้ให้เป็นรอกตับสองตับ  คือ  ตับบนและตับล่าง รอกตับชุดนั้นก็จะสามารถผ่อนแรงได้มากยิ่งขึ้น  อัตราในการผ่อนแรงของรอกตับนั้นขึ้นอยู่กับจำนวนเส้นเชือกที่พันไป – มา  ระหว่างลูกรอกทั้งสองตับนั้น เช่น มีเชือกสี่เส้นก็จะผ่อนแรงได้สี่เท่า แต่แรงพยายามจะต้องฉุดเชือกเป็นความยาวถึงสี่เท่าของระยะที่น้ำหนักนั้นถูกยกขึ้นไป ปั้นจั่นที่ใช้ตามท่าเรือ หรือสถานที่ก่อสร้าง ก็คือ เครื่องจักรกลแบบง่ายๆ  ซึ่งใช้เครื่องผ่อนแรงแบบลูกรอก   รวมกับระบบผ่อนแรงแบบอื่นๆ  เข้าไว้ในเครื่องเดียวกัน
รอก คือ เครื่องกลที่ช่วยอำนวยความสะดวก  หรือช่วยผ่อนแรงในการทำงาน มีลักษณะกลมแบนหมุนได้คล้ายวงล้อ  ใช้เชือกหรือโซ่คล้องสำหรับดึง  แบ่งออกได้เป็น  3  ประเภท  คือ
รอกเดี่ยวตายตัว  ไม่ผ่อนแรงแต่ช่วยอำนวยความสะดวกในการทำงาน
รอกเดี่ยวเคลื่อนที่   เป็นรอกที่อำนวยความสะดวกและช่วยผ่อนแรงได้  2  เท่า
3.    รอกพวง   ผ่อนแรงได้มากหรือน้อย  ขึ้นอยู่กับจำนวนเส้นเชือกที่คล้องผ่านรอก
แรงที่เกิดจากน้ำหนักของวัตถุที่จะใช้รอกยก  เรียกว่า  แรงต้านทาน   ส่วนแรงที่กระทำต่อเชือกเพื่อดึงวัตถุให้ยกสูงขึ้น  เรียกว่า  แรงพยายาม   
ประโยชน์ของรอก

• ใช้ในงานก่อสร้าง   และในโรงงานอุตสาหกรรมต่างๆ  เพื่อช่วยดึงวัตถุที่หนักจากข้างล่างขึ้นไปยังข้างบน
• ใช้ลากรถ  ในกรณีเกิดอุบัติเหตุรถชนกัน
• ใช้ตักน้ำจากบ่อน้ำของคนในสมัยโบราณ
• ใช้เป็นลูกรอกบนยอดเสาธง
• ใช้ทำอุปกรณ์ของเบ็ดตกปลา
  

  
  1. รอกเดี่ยวตายตัว

• 

  สูตรการคำนวณ
  ถ้า  W  =  น้ำหนักวัตถุหรือแรงต้านทาน
  E  =  แรงพยายาม
  หลักในการคิด
  แรงดึงลง  =  แรงดึงขึ้น
  W  =  E
  2. รอกเดี่ยวเคลื่อนที่      
   

  หลักในการคิด
  แรงดึงลง  =  แรงดึงขึ้น
  2E  =  W
  E  = 
  3. รอกพวง
  
  หลักในการคิด
     W  =  แรงดึงลงทั้งหมด
      E  =  แรงดึงขึ้นทั้งหมด
           E  = 
       n  =  จำนวนรอกที่ใช้งาน

จานรวมเสียง

เสียง   เป็นคลื่นกลที่ใช้อากาศเป็นพาหะ  เกิดจากการสั่นสะเทือนของวัตถุ  เมื่อวัตถุสั่นสะเทือน  ก็จะทำให้เกิดการอัดตัวและขยายตัวของคลื่นเสียง  และถูกส่งผ่านตัวกลาง  เช่น  อากาศ  ไปยังหู  แต่เสียงสามารถเดินทางผ่าน   ก๊าซ  ของเหลว และของแข็งก็ได้  แต่ไม่สามารถเดินทางผ่านสุญญากาศได้  เช่น  ในอวกาศ

เมื่อการสั่นสะเทือนนั้นมาถึงหูของเรา   มันจะถูกแปลงเป็นคลื่นโสตประสาท  ซึ่งจะถูกส่งไปยังสมอง        ทำให้เรารับรู้และจำแนกเสียงต่างๆ  ได้   เสียงแต่ละเสียงมีความแตกต่างกัน  เสียงสูง - เสียงต่ำ,   เสียงดัง - เสียงเบา หรือคุณภาพของเสียงลักษณะต่างๆ  ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับแหล่งกำเนิดเสียง  และจำนวนรอบต่อวินาทีของการสั่นสะเทือน
โดยปกติแล้วมนุษย์เราจะได้ยินเสียงที่มีช่วงความถี่จำกัด  นั่นคือ อยู่ในช่วงความถี่ระหว่าง     20 - 20,000 เฮิรตซ์ (hertz) หรือที่เรียกกันว่า   “ ช่วงการได้ยิน ”  ส่วนเสียงที่มีค่าความถี่ต่ำหรือสูงกว่านั้น       หูของเราไม่สามารถได้ยินได้   และความเข้มเสียงที่คนเราได้ยิน  อยู่ระหว่าง  0 – 120 เดซิเบล (dB) คนเราไม่ควรฟังเสียงดังเกินกว่า  85  เดซิเบล  (dB)  วันละ  8  ชั่วโมง
สำหรับสัตว์ชนิดต่างๆ  ก็จะได้ยินเสียงในช่วงความถี่หนึ่งเช่นกัน แต่ช่วงความถี่ที่สัตว์แต่ละชนิดได้ยินจะแตกต่างกันไป  อาจมีความถี่ต่ำหรือสูงกว่าช่วงการได้ยินของมนุษย์   ดังตารางด้านล่างนี้

ดังนั้นจึงสรุปได้ว่ามีสัตว์บางชนิดสามารถได้ยินเสียงบางอย่างที่หูมนุษย์ไม่สามารถได้ยินได้             จากตารางข้างต้นจะเห็นได้ว่าสุนัขสามารถได้ยินเสียงที่มีความถี่ต่ำและสูงกว่าช่วงการได้ยินของมนุษย์         แมวสามารถได้ยินเสียงที่มีความถี่สูงกว่าช่วงการได้ยินของมนุษย์  และปลาโลมาสามารถได้ยินเสียงที่มีความถี่สูงกว่าช่วงการได้ยินของมนุษย์   และยังมีสัตว์ชนิดอื่นๆ   ที่สามารถรับฟังเสียงที่มนุษย์ไม่สามารถได้ยินได้

จานรวมเสียง  หรือพรายกระซิบ  เป็นอุปกรณ์เสริมความรู้เกี่ยวกับคลื่นเสียง  ประกอบด้วยจานโค้งพาราโบลา  2  ชุด  วางหันหน้าเข้าหากัน  อยู่ห่างกันพอประมาณ  ( 50 - 200 เมตร )  หน้าจานแต่ละชุดมีห่วงวงกลม  ซึ่งเป็นตำแหน่งจุดโฟกัสของจานพาราโบลา
หลักการทำงาน  ถ้าพลังงานหรือคลื่นเสียงกำเนิด  ณ  จุดโฟกัสของจาน ไปกระทบผิวโค้งของ        จานพาราโบลา  และสะท้อนพุ่งตรงไปข้างหน้าจาน  เสมือนแสงของไฟฉายที่พุ่งไปด้านหน้า  คลื่นจะเดินทางไปได้ไกลไม่กระจัดกระจาย  เมื่อกระทบกับหน้าจานพาราโบลา  ที่อยู่ด้านตรงกันข้าม  จะสะท้อนกับผิวโค้งของจานมารวมกันที่จุดโฟกัส   ทำให้คลื่นมีความเข้มมากที่สุด ณ จุดโฟกัส  ของจานพาราโบลา    เมื่อเอาหูฟังเสียง  ณ  จุดโฟกัสจะได้ยินเสียงชัดเจนที่สุด

หลักการทำงานของจานรวมเสียง ได้นำมาประดิษฐ์เป็นจานรับสัญญาณดาวเทียม ซึ่งมีหลักการทำงานดังนี้
                ส่วนโค้งของจานทำให้สัญญาณที่มาจากทางตรงเกิดการหักเห มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อนทำให้สัญญาณมารวมกันที่จุดเดียวเกิดอัตราการขยาย “GAIN” สัญญาณตรงจุดโฟกัส ( FOCOS ) จะมีความเข้มสูง
ถ้าความยาวเส้นผ่าศูนย์กลางของจานมีขนาดใหญ่ อัตราความเข้มของสัญญาณตรงจุดโฟกัสก็จะมีสูง
ถ้าความยาวเส้นผ่าศูนย์กลางของจานน้อยความเข้มของตำแหน่งจุดโฟกัสก็จะน้อย

รูปภาพ แสดงหลักการทำงานของจาน

วัสดุที่นำมาผลิตจานดาวเทียมส่วนใหญ่จะใช้อลูมิเนียม เพราะมีน้ำหนักเบา มีความทนทานมากกว่าเหล็ก และไม่เกิดสนิม

แสดงการส่ง และรับสัญญาณดาวเทียม

แสดงชนิดของจานรับสัญญาณดาวเทียม

แพนดูลัม

การค้นพบทางวิทยาศาสตร์ครั้งแรกของ กาลิเลโอ เกิดขึ้นเมื่อปี  ค.ศ.  1584  เมื่อเขากำลังนั่งฟังสวดมนต์อยู่ในโบสถ์แห่งหนึ่ง  เขาสังเกตเห็นโคมแขวนบนเพดานโบสถ์แกว่งไปแกว่างมา  เขาจึงเกิดความสงสัยว่า     การแกว่งไปมาของโคมในแต่ละรอบใช้เวลาเท่ากันหรือไม่  ดังนั้นเขาจึงทดลองจับเวลาการแกว่งไปมาของโคม โดยเทียบกับชีพจรของตัวเอง  เนื่องจากเขาเคยเรียนวิชาแพทย์  ทำให้เขารู้ว่าจังหวะการเต้นของชีพจรของคน  ในแต่ละครั้งนั้นใช้เวลาเท่ากัน  ผลปรากฏว่าไม่ว่าโคมจะแกว่งในลักษณะใดก็แล้วแต่  ระยะเวลาในการแกว่งไปและกลับครบ  1  รอบ  จะเท่ากันเสมอ  เมื่อเขากลับบ้านได้ทำการทดลองแบบเดียวกันนี้อีกหลายครั้ง  เพื่อให้เกิดความมั่นใจว่าทฤษฎีที่เขาจะตั้งขึ้นถูกต้องที่สุด  ซึ่งผลการทดลองก็เหมือนกันทุกครั้ง  กาลิเลโอได้ตั้งชื่อทฤษฎีนี้ว่ากฎแพนดูลัม (Pandulum) หรือ กฎการแกว่งของนาฬิกาลูกตุ้ม กาลิเลโอได้นำหลักการจากการทดลองครั้งนี้มาสร้างเครื่องจับเวลา  ซึ่งต่อมาในปี  ค.ศ. 1656  คริสเตียน  ฮอยเกนส์  (Christiaan Huygens) ได้นำทฤษฎีนี้มาสร้างนาฬิกาลูกตุ้ม
แพนดูลัม  (PANDULUM)   หมายถึง  การแกว่งของวัตถุภายใต้แรงดึงดูดของโลก   กาลิเลโอ  เป็นผู้ค้นพบหลักการแกว่งของวัตถุภายใต้แรงดึงดูดของโลก
หลักการแกว่งของวัตถุภายใต้แรงดึงดูดของโลก
-   ถ้าความยาวของเชือกที่ผูกวัตถุ  ยาวขึ้น 2  เท่า   จะแกว่งได้นานขึ้น 1.4  เท่า
-   ความเร็วการแกว่งจะมีค่าคงที่   ถ้าความยาวของเชือกมีความยาวเท่ากัน
-   ถ้าเชือกสั้น   ความเร็วการแกว่งจะสูงขึ้น หรือเร็วขึ้น
จากหลักการนี้   ได้นำมาใช้ในการประดิษฐ์เป็นเครื่องมือกำหนดมาตรฐานของเวลา  เช่น ลูกตุ้มนาฬิกา   เครื่องเคาะจังหวะเสียงดนตรี  เป็นต้น

รูปภาพ แสดงการสั่นและแกว่งของวัตถุ