โรงเรียนสาธิตจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ฝ่ายประถม สมาคมคณิตศาสตร์แห่งประเทศไทย

🌿 ถุงใส่ยารักษาโลก

การประยุกต์ใช้คณิตศาสตร์เพื่อลดการใช้งานกระดาษ

ผลงานประกวดโครงงานคณิตศาสตร์ ระดับประถมศึกษา ประจำปี 2569

🚨 วิกฤตขยะแฝงจาก "พื้นที่ว่าง"

สถานการณ์ขยะมูลฝอยและสถิติ

  • ประเทศไทยสร้างขยะมูลฝอยประมาณ 25-27 ล้านตันต่อปี
  • มีขยะที่ถูกนำกลับมาใช้ประโยชน์ได้จริงเพียงร้อยละ 30-35 เท่านั้น
  • ผู้ป่วย 5 กลุ่มโรคยอดฮิต (ความดันโลหิตสูง เบาหวาน ไขมันในเลือด ไข้หวัด อาหารไม่ย่อย) มีสถิติเข้ารับบริการสูงถึง 63.48 ล้านครั้งต่อปี

การคำนวณคาดการณ์และปัญหา

  • ใช้คณิตศาสตร์เทียบอัตราส่วนเฉพาะกลุ่มผู้ป่วยสิทธิประกันสังคมหรือชำระเงินเอง พบว่ามีการใช้ถุงกระดาษสูงถึง 17,279,682 ใบต่อปี (คำนวณจาก: 63,480,097 x 19/69.8)
  • ปัญหา: ถุงกระดาษที่โรงพยาบาลใช้มักมีขนาดกว้างและสูงเกินความจำเป็น ทำให้เกิด "พื้นที่ว่างส่วนเกิน (Waste Space)" สูญเสียทรัพยากรกระดาษไปโดยเปล่าประโยชน์

📐 การแก้ปัญหาด้วยทฤษฎีเรขาคณิต

หัวใจสำคัญ: รูปทรงเรขาคณิตที่มีสัดส่วนฐานและระดับความสูงใกล้เคียงกัน (เข้าใกล้รูปบาศก์) จะโอบล้อมปริมาตรได้โดยใช้พื้นที่ผิวน้อยที่สุด

สมการหาพื้นที่ผิวกระดาษรวม (รูปคลี่)

[2(w + h) + 1.5] × (l + h + 3)

w = หน้ากว้าง | l = ความสูงถุง | h = ความลึกด้านข้าง
1.5 ซม. = ระยะเผื่อรอยต่อกาว | 3 ซม. = ระยะขอบพับปากถุง

ตารางจำลองเปรียบเทียบสัดส่วน (กำหนดปริมาตรคงที่ 1,181.25 ลบ.ซม.)

รูปแบบการทดลอง กว้าง (w) สูง (l) ลึก (h) พื้นที่กระดาษที่ใช้ (ตร.ซม.)
รูปแบบ A (เน้นกว้างและแบน) 15.0 26.25 3.0 1,209.38
รูปแบบ B (สัดส่วนใกล้จัตุรัส) *เลือกใช้ 13.5 17.5 5.0 981.75
รูปแบบ C (เน้นทรงสูงแคบ) 10.5 11.25 10.0 1,030.63

ผลวิเคราะห์: การเพิ่มความลึกและลดความสูงลง (รูปแบบ B) ช่วยลดพื้นที่ผิวกระดาษได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด

🖥️ โปรแกรมจำลองการคำนวณพื้นที่ถุง

คุณสามารถทดลองกรอกตัวเลขสัดส่วนถุง (หน่วย: ซม.) เพื่อคำนวณความจุและพื้นที่กระดาษแบบเรียลไทม์!

📦 ปริมาตรความจุ (w × l × h):
1,181.25 ลบ.ซม.
✂️ พื้นที่กระดาษที่ต้องใช้ (รวมระยะเผื่อทากาวและพับ):
981.75 ตร.ซม.

📸 กระบวนการศึกษาและการออกแบบ

วัดปริมาตรเป้าหมาย

การวัดขนาดยาจริงเพื่อหาปริมาตรเป้าหมายขั้นต่ำ พร้อมบวกระยะเผื่อ 1.5 ซม.

รูปคลี่ (Net Diagram)

ร่างแบบคลี่ 2 มิติ (Net Diagram) ตามสัดส่วนสมการที่คำนวณได้

ถุงต้นแบบ 2 ขนาด (เล็ก: ยาแผง/ซอง และ ใหญ่: ขวดยาน้ำ)

💡 ประโยชน์ที่ได้รับจากโครงงาน

ด้านสิ่งแวดล้อม และ การประยุกต์ใช้วิชาการ

  • ช่วยลดปริมาณขยะกระดาษฝังกลบ และลดการตัดต้นไม้ในกระบวนการผลิตได้อย่างเป็นรูปธรรม
  • เป็นตัวอย่างเชิงประจักษ์ของการนำทฤษฎีเรขาคณิต สถิติ และการหาพื้นที่ผิว มาบูรณาการแก้ปัญหาจริง

ด้านเศรษฐกิจ และ การบริหารจัดการ

  • ช่วยสถานพยาบาลลดต้นทุนในการสั่งผลิตและจัดซื้อถุงกระดาษลงได้อย่างมีนัยสำคัญ
  • การยุบรวมเหลือเพียง 2 ขนาดหลัก ช่วยลดความซับซ้อนในการจัดการคลังสินค้า และเพิ่มความรวดเร็วในการจ่ายยา

▶️ วิดีโอนำเสนอโครงงาน

รับชมกระบวนการทำงาน การทดลอง และการนำเสนอของพวกเราอย่างละเอียดได้ที่วิดีโอด้านล่างนี้ครับ

🌍 บทสรุปและผลกระทบระดับประเทศ

เมื่อเปรียบเทียบกับถุงขนาดมาตรฐาน รูปแบบที่ 1 ประหยัดกระดาษได้ 35.23% (533.97 ตร.ซม./ใบ)
และ รูปแบบที่ 2 ประหยัดกระดาษได้ 52.88% (1,499.78 ตร.ซม./ใบ) ทำให้ประหยัดได้เฉลี่ยถึงร้อยละ 44.05 ต่อใบ!

หากนำไปขยายผลใช้จริงกับคาดการณ์การใช้งาน 17.27 ล้านใบต่อปี จะสามารถช่วยประเทศลดขยะกระดาษได้สูงถึง

1,002,956

ตารางเมตร / ปี