ทำไมกระป๋องน้ำอัดลมเป็นทรงกระบอก?
คุณลักษณะบางอย่างในธรรมชาติอาจเกิดขึ้นมาและดำรงอยู่โดยไม่ได้มีหน้าที่การใช้งานอันใด เช่น สีขาวของกระดูกไม่ได้มีประโยชน์ใดๆ ต่อร่างกาย มันเป็นสีของสสารที่ประกอบขึ้นเป็นโครงสร้างที่มีความแข็งแกร่งเท่านั้น
ในขณะที่งานประดิษฐ์ของมนุษย์นั้น แทบทุกส่วนล้วนถูกออกแบบมาเพื่อประโยชน์หน้าที่ที่ชัดเจน ทั้งสีสัน รูปทรง วัสดุ แหล่งการผลิตและราคา
แต่ของบางอย่างที่เราเห็นกันอยู่ทุกวันและเป็นสิ่งที่พื้นฐานมากๆ อาจทำให้เราลืมไปว่ามันถูกออกแบบมาเป็นอย่างดีเพื่อตอบโจทย์บางอย่าง ดังเช่น รูปทรงของกระป๋องอะลูมิเนียมที่ใช้บรรจุน้ำอัดลมจนถึงเบียร์
ทำไมกระป๋องน้ำอัดลมจึงเป็นทรงกระบอก?
ทุกวันนี้ กระป๋องอะลูมิเนียมถูกใช้งานหลายพันล้านกระป๋องต่อปี รูปทรงของกระป๋องอะลูมิเนียมถูกออกแบบมาด้วยเหตุผลที่ลึกซึ้งหลายประการ
1. คณิตศาสตร์สามารถพิสูจน์ได้ว่ารูปทรงที่ใช้อะลูมิเนียมน้อยที่สุด แต่บรรจุเครื่องดื่มได้มากที่สุด คือ ทรงกลม
แม้ว่าการทำกระป๋องทรงกลมสามารถประหยัดอะลูมิเนียมได้ แต่ปัญหาที่ตามมาคือเมื่อนำทรงกลมมาแพ็กเพื่อขนส่งจะเกิดช่องว่างระหว่างกระป๋องมาก ต่อให้แพ็กแบบแน่นชิดสุดๆ เหมือนที่แม่ค้าเรียงส้มในตลาดก็ยังเหลือที่ว่างมากถึง 26% ทีเดียว
อีกทั้งทรงกลมยังง่ายต่อการกลิ้งไปมาทำให้ตกหล่นเสียหายได้ง่ายด้วย
รูปทรงที่นำมาเรียงชิดกันได้โดยไม่มีที่ว่างเลยก็คือ ทรงสี่เหลี่ยม
แต่ปัญหาของทรงสี่เหลี่ยมคือ เวลารับน้ำหนัก ส่วนที่เสี่ยงต่อการแตกหักก็คือบริเวณสันขอบ ลองนึกถึงเวลาเอาลังมาซ้อนกันมากๆ ส่วนที่เป็นสันขอบลังมักจะยุบหรือฉีกก่อน การจะผลิตกระป๋องทรงสี่เหลี่ยมให้คงทนต้องเสริมให้บริเวณสันขอบหนากว่าส่วนอื่นซึ่งยากต่อการผลิต (นอกจากนี้ทรงสี่เหลี่ยมยังถือไว้ในมือได้ยากด้วย)
วิศวกรจึงออกแบบกระป๋องอะลูมิเนียมเป็นทรงกระบอกซึ่งมีองค์ประกอบของความเป็นทรงกลมและสี่เหลี่ยมอยู่ภายในตัวเอง
เมื่อมองจากด้านบน มันจะเป็นรูปวงกลม แต่เมื่อมองข้างๆมันจะดูเหมือนสี่เหลี่ยม
นอกจากนี้หากนำมาจัดเรียงชิดกันแล้ว จะเหลือที่ว่างเพียง 9% เท่านั้น
2. หากสังเกตให้ดีจะพบว่าก้นกระป๋องมีลักษณะโค้งเหมือนโดม เชื่อหรือไม่ว่าความโค้งเล็กๆ นี้ส่งผลให้โรงงานผลิตประหยัดอะลูมิเนียมไปได้มาก เนื่องจากโครงสร้างรูปโดมสามารถรับน้ำหนักได้เป็นอย่างดี
ดังที่เราสามารถเห็นโครงสร้างโดมได้ตามสถาปัตยกรรมต่างๆ มากมาย ก้นกระป๋องจึงทำให้ตัวกระป๋องทนแรงดันจากน้ำอัดลมได้มากโดยไม่ต้องใช้อะลูมิเนียมมาเสริมความแข็งแกร่งให้มากขึ้นแต่อย่างใด
3. กระป๋องทรงกระบอกนั้นเป็นรูปทรงที่สะดวกต่อการผลิต
ที่น่าสนใจคือ หากสังเกตดีๆจะพบว่าด้านบนของกระป๋องจะลู่เล็กลงทำให้ส่วนฝาปิดที่จะนำมาประกบมีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กลง แม้ว่าจะเล็กน้อย แต่ลองจินตนาการถึงปริมาณกระป๋องที่ถูกใช้ไปในแต่ละปีจะพบว่าดูรวมๆ แล้วประหยัดอะลูมิเนียมไปมหาศาล
แค่รูปทรงของกระป๋องที่เห็นจนชินตายังมีความคิดซุกซ่อนอยู่มากมายให้เราได้เรียนรู้
โลกใบนี้จืดชืดน่าเบื่อจริงหรือ?
คงจะจริงสำหรับคนที่ยอมรับความจริงโดยไม่สงสัยหรือตั้งคำถามอะไรเลย
- 28
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
